水壓機
水壓機是利用油水平衡控制對鋼管進行靜水壓試驗的機器。主要由鋼管輸送裝置、水路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。
鋼管輸送裝置負責鋼管的進出輸送，水路系統(tǒng)負責鋼管進行靜水壓力試驗時向鋼管充水壓力，油路系統(tǒng)負責鋼管靜水壓力試驗時控制封頭實現(xiàn)管端油水壓力平衡，控制系統(tǒng)負責整個設備的自動運行控制和試驗數(shù)據(jù)的自動保存和歷史數(shù)據(jù)的管理。簡要介紹水壓機控制系統(tǒng)。
工作行程大，可以在全行程中給工件帶來*大的工作能力，更有效地鍛造大的斷面鍛件，沒有巨大的沖擊和噪音，勞動條件好，環(huán)境污染小。
水壓機的控制系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和人三部分組成的簡單的DCS控制系統(tǒng)。
硬件系統(tǒng)主要由高位機、低位機、人機接口、現(xiàn)場傳感器和可執(zhí)行元件組成。
高位機包括工程師站和操作員站，他們共用一臺電腦，高位機還用作數(shù)據(jù)服務器，存儲試驗數(shù)據(jù)。
低位機由西門子S7-200PLC負責，負責將現(xiàn)場傳感器檢測到的信號傳遞給高位機進行信號處理，同時將高位機的控制命令翻譯成執(zhí)行命令控制現(xiàn)場可執(zhí)行部件的動作，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動協(xié)調(diào)動作，完成鋼管的靜水壓試驗。
人機界面包括鍵盤、鼠標和操作臺。利用鍵盤、鼠標，通過計算機操作畫面完成參數(shù)傳遞和實時監(jiān)視顯示和數(shù)據(jù)報告的印刷等操作。操作臺完成周邊輔助設備的動作，包括鋼管輸送、油泵和泵的起停、管端封頭的移動等。
現(xiàn)場傳感器有水壓傳感器和油壓傳感器，負責實時檢測水路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)的壓力，將其轉(zhuǎn)換為電信號到PLC，等待進一步處理。
可執(zhí)行元件包括電液比例閥、電磁換向閥、電機和信號燈，負責實現(xiàn)機械的各項具體工作和相關(guān)信號燈。
軟件系統(tǒng)包括監(jiān)控模式軟件、歷史數(shù)據(jù)管理軟件、PLC運行開發(fā)軟件(Step7MicroWin3.2)。
監(jiān)控組態(tài)軟件包括開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)和運行環(huán)境系統(tǒng)。它們安裝在工程師站和操作，工程師有權(quán)開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)和運行環(huán)境系統(tǒng)，操作員只能運行環(huán)境系統(tǒng)。在運行環(huán)境系統(tǒng)中，實行分級密碼保護，不同權(quán)限的操作人員只能運行對應權(quán)限的操作，工程師有*高權(quán)限，他可以進行所有操作。工程師利用開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)監(jiān)控程序，運行環(huán)境系統(tǒng)負責現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的收集和保存。
歷史數(shù)據(jù)管理軟件包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(Access數(shù)據(jù)庫)、數(shù)據(jù)報告查詢軟件(利用VB開發(fā)的可執(zhí)行文件)、VB開發(fā)系統(tǒng)，負責歷史數(shù)據(jù)的報告查詢。
工程師利用PLC開發(fā)軟件開發(fā)控制軟件，通過PLC系統(tǒng)完成所需動作。PLC運行軟件下載到PLC內(nèi)存，可以通過自動運行控制現(xiàn)場執(zhí)行部件的動作。
水壓機的基本工作原理是帕斯卡法則，利用水作為工作介質(zhì)，以靜壓傳遞工作。
控制系統(tǒng)的工作原理主要分為以下幾部分：
1.工程師設置控制參數(shù)
2.根據(jù)工藝要求，操作員修改傳輸工藝參數(shù)
3.操作人員利用操作臺通過PLC控制鋼管輸送裝置完成鋼管輸送
4.鋼管到達試驗位置后，作業(yè)人員通過人機接口完成管端密封和管內(nèi)預充水，開始鋼管靜水壓試驗
5.水壓傳感器實時檢測鋼管中的水壓值，傳輸?shù)絇LC進行信號分析處理，根據(jù)油水平衡原理，計算油壓控制信號，輸出到電液比例閥的功率驅(qū)動單元，控制電液比例閥的動作，控制管端封頭的油壓值，實現(xiàn)油水平衡，完成鋼管的靜水壓試驗。油壓傳感器和水壓傳感器檢測到的信號同時被送到工作控制機，操作員通過監(jiān)視畫面實時監(jiān)視試驗過程。
水壓機有徑向內(nèi)外密封和端面密封等多種形式。徑向密封是采用與焊管內(nèi)徑或外徑配合密封圈，通過密封圈的受壓膨脹以實現(xiàn)密封管壁的目的，鋼管水壓試驗機優(yōu)點是焊管夾緊和抽出都很容易、密封可靠、焊管軸向受力小、不易彎曲，但密封頭結(jié)構(gòu)較為復雜，規(guī)格較多，而且有盲區(qū)。端面密封是依靠密封材料在焊管口端面被壓迫而產(chǎn)生彈性變形達到焊管口密封的效果，鋼管水壓試驗機優(yōu)點是試驗頭結(jié)構(gòu)簡單、通用性好，無試壓盲區(qū)，但對密封材料性能和油水壓差比例伺服控制系統(tǒng)要求較高。一般對于外徑為Φ16～Φ508mm的直縫焊接焊管采用外徑密封的方式，外徑大于Φ508mm的直縫焊管或螺旋焊管采用內(nèi)徑密封和端面密封的方式。結(jié)構(gòu)型式多種多樣，但都要經(jīng)過大致相同的工藝過程：給料、夾緊、充水、增壓、保壓、卸壓，注水保壓試驗是焊管的主要檢驗環(huán)節(jié)。該工藝流程同時構(gòu)成了試管水壓機的基本動作循環(huán)。鋼管水壓試驗機均采用PlC控制，各工藝過程自動依次完成，并具有試驗結(jié)果參數(shù)自動紀錄功能， 符合*標準和API標準。小規(guī)格直縫焊管水壓機采用多管同時試壓，每次可同時試驗2～6只管材，效率提高3倍以上, 密封采用徑向密封，允許焊管長度定尺誤差, 采用鏈式、步進梁式送料機，上料、卸料同步完成。試壓頭在導軌上快速進退，封住或脫開管口。
水壓機的技能特點：
一、水壓實驗機采用框架式四根張力梁構(gòu)造。
二、水壓機頂部進出料設計，水壓機頂部進料，進出料油缸將被試管下降到封鎖框架中間試壓，平安無傷人隱患，徑向大間隙密封方式。
三、雙封頭設計（一端為定距挪動封頭，另一端為挪動封頭）。挪動封頭經(jīng)過其驅(qū)動液壓缸效果在挪動橫梁上，挪動橫梁在縱梁上定距挪動。步長500，用來調(diào)整批次長度，由插銷缸驅(qū)動四、只銷軸將運動橫梁與縱梁銷到一同, 挪動封頭可依據(jù)被試管批次長度定距挪動后經(jīng)過其驅(qū)動液壓缸在1050mm小局限內(nèi)延續(xù)挪動。