CN116638810A - 一种自动调节原始辊缝的辊压机及其原始辊缝调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动调节原始辊缝的辊压机及其原始辊缝调节方法。辊压机包括原始辊缝调节装置、多个位移传感器和控制器。原始辊缝调节装置包括阶梯块一、阶梯块二和驱动机构。阶梯块一固定连接在固定辊轴承座上。阶梯块二沿竖直方向与活动辊轴承座滑动连接。驱动机构固定连接在活动辊轴承座上，用于驱动阶梯块二升降。多个位移传感器分别用于探测阶梯块二的高度及辊缝。控制器用于根据一个预设的原始辊缝在一个预存的转换表中查询并获取阶梯块二的理想高度，并控制驱动机构将阶梯块二驱动至理想高度。本发明可以在辊压机不停机的状态下，对原始辊缝进行调节，不仅降低了人工劳动强度，而且提高了原始辊缝调节的效率，满足工业生产的需求。

Description

一种自动调节原始辊缝的辊压机及其原始辊缝调节方法

技术领域

本发明涉及一种辊压机，特别是涉及一种自动调节原始辊缝的辊压机、一种辊压机的原始辊缝调节方法。

背景技术

请参阅图1和图2。图1为本发明背景技术中辊压机的进料示意图；图2为本发明背景技术中现有辊压机的原始辊缝调节示意图。辊压机在工作时，物料从两个辊子(固定辊和活动辊)中间的辊缝通过。辊缝大小可以通过测量活动辊轴承座与固定辊轴承座的间距进行表征。辊缝的大小，直接影响物料的通过量和辊压机的挤压效果。辊压机在刚开机时，如图1所示，两个辊子之间的辊缝被称为原始辊缝，是辊压机在工作过程中能够达到的最小辊缝(被机械限位)。原始辊缝直接影响辊压机的运行效果，是辊压机在运行时比较关注的参数之一。一般情况下，在辊子运行一段时间后，辊面会被磨损，两个辊子之间的距离会自然增大，此时需要调整原始辊缝。另外一种情况是更换物料或者配比时，辊压机的工作特性改变，原始辊缝也需要相应调节以适应生产。

当前原始辊缝限位的方式主要是依靠两个轴承座之间的垫铁进行机械限位，调节原始辊缝的方式主要是依靠更换不同厚度的垫铁，如图2所示。辊压机固定辊的轴承座侧面上打了螺栓孔，垫铁上也有螺栓孔，将垫铁通过螺栓拧紧固定在辊压机轴承座的侧壁上。通过更换不同厚度的垫铁，去调节原始辊缝。辊压机上共有4个垫铁调节位置，人工调节原始辊缝的方式比较费时费力。另外，在人工更换垫铁时，需要一定的操作空间，必须将辊压机的活动辊向后退到较远的位置，否则人手伸不进去，无法拧紧螺栓。因此，在更换垫铁前必须先将辊压机停机。

发明内容

基于此，有必要针对现有的辊压机在调节原始辊缝时需要停机操作，导致原始辊缝调节速率低的问题，提供一种自动调节原始辊缝的辊压机及其原始辊缝调节方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种自动调节原始辊缝的辊压机包括机架、固定辊轴承座、活动辊轴承座、液压装置、原始辊缝调节装置、多个位移传感器和控制器。

固定辊轴承座与机架固定连接。机架内开设有供活动辊轴承座滑动的滑槽。活动辊轴承座与固定辊轴承座位置相对。液压装置用于驱动活动辊轴承座在滑槽内滑动，以使活动辊轴承座靠近或远离固定辊轴承座。为直观表示本发明的调节效果，定义活动辊轴承座与固定辊轴承座的间距为辊缝，定义辊压机在运行时，活动辊轴承座与固定辊轴承座所能达到的最小间距作为原始辊缝。

原始辊缝调节装置包括阶梯块一、阶梯块二和驱动机构。阶梯块一固定连接在固定辊轴承座上。阶梯块二沿竖直方向与活动辊轴承座滑动连接。驱动机构固定连接在活动辊轴承座上，用于驱动阶梯块二升降。阶梯块二与阶梯块一均具有n个结构相同的台阶，且阶梯块二的阶梯面与阶梯块一的阶梯面相对设置并上下反向。设台阶的高度为h_s，将阶梯块二处于与阶梯块一相同高度时定义为第一档位。若阶梯块二为正向阶梯，则阶梯块二每上升i个h_s，定义为第i+1个档位。若阶梯块二为反向阶梯，则阶梯块二每下降i个h_s，定义为第i+1个档位，其中，i∈{1，2，3，……，n-1}。

多个位移传感器分别用于探测阶梯块二的实时高度h及实时辊缝d。

控制器用于：一、根据一个预设的目标原始辊缝在一个预存的转换表中查询并获取阶梯块二的理想高度h_w。转换表用于表征原始辊缝与理想高度之间的映射关系。二、控制驱动机构将阶梯块二驱动至理想高度。具体过程如下：判断实时辊缝d是否小于一个预设的退辊距离d1，是则向液压装置发送泄压信号，直至d＞d1。否则向驱动机构发送驱动信号，直至阶梯块二达到理想高度h_w。

上述辊压机通过调节阶梯块二的高度，使阶梯块二在不同高度与阶梯块一配合，形成对辊压机原始辊缝的调节。通过设置不同的档位，并根据档位选择对应尺寸的阶梯块二和阶梯块一，驱动阶梯块二达到不同档位对应的高度，不仅可以调节辊压机的原始辊缝，还能尽可能增加阶梯块二和阶梯块一在原始辊缝下的接触面积，提高辊压机的稳固性。上述辊压机可以在不停机的状态下，对原始辊缝进行调节，不仅降低了人工劳动强度，而且提高了原始辊缝调节的效率，满足工业生产的需求。

在其中一个实施例中，在驱动机构驱动阶梯块二移动的过程中，判断实时辊缝d是否小于一个预设的告警动作距离d2，是则生成报警信号并向驱动机构发送停机信号，随后向液压装置发送泄压信号，直至d＞d1后，继续向驱动机构发送驱动信号直至阶梯块二达到理想高度。最后向液压装置发送增压信号，直至液压装置增压至初始设定值。其中d2＜d1。

在其中一个实施例中，活动辊轴承座上固定连接有沿竖直方向设置的导轨，阶梯块二上开设有与导轨滑动连接的滑槽。

在其中一个实施例中，驱动机构包括丝杆组件、电机和蜗轮蜗杆组件，丝杆组件包括丝杆和两个轴承。两个轴承上下相对并分别固定连接在活动辊轴承座上。丝杆的两端分别穿过两个轴承并与两个轴承固定连接。阶梯块二内设置有与丝杆相匹配的内螺纹。蜗轮蜗杆组件包括蜗轮和蜗杆。蜗轮与丝杆同轴设置并固定连接在丝杆的一端。蜗杆与蜗轮啮合。电机固定连接在活动辊轴承座上，电机的输出轴与蜗杆固定连接，用于驱动蜗杆转动。

在其中一个实施例中，两个轴承分别处于上限位和下限位，以使阶梯块二始终处于第一档位与第n档位之间。

在其中一个实施例中，丝杆为梯形丝杆。梯形丝杆与阶梯块二构成梯形丝杆组件。

在其中一个实施例中，台阶的宽度通过以下方法进行设置：一、根据辊压机适用的物料尺寸设置原始辊缝的最小值d_min和最大值d_max。二、设置n个档位，对应设置台阶的宽度d_s为：

d_s＝(d_max-d_min)/(n-1)，k＝1，2，3，……n。

在其中一个实施例中，转换表通过以下方法建立：首先，计算阶梯块二处于每个档位时的理想高度h_w：获取每个台阶的高度h_s和阶梯块二的初始高度h₀。若阶梯块二为正向阶梯，则每个档位对应的理想高度h_w表达为：

h_wk＝h₀+(k-1)d_s。

若阶梯块二为反向阶梯，则每个档位对应的理想高度h_w表达为：

h_wk＝h₀-(k-1)d_s。

式中，h_wk为第k个档位的理想高度。

其次，计算每个档位对应的原始辊缝。原始辊缝表达为：

d_mink＝(k-1)×(d_max-d_min)/(n-1)+d_min

式中，d_mink为第k个档位对应的原始辊缝。

最后，根据每个档位对应的原始辊缝和理想高度建立转换表。

本发明还提供一种辊压机的原始辊缝调节方法，原始辊缝调节方法包括如下步骤：

S1：获取辊压机的阶梯块二的实时高度h及实时辊缝d。

S2：根据设定的目标原始辊缝计算出对应的阶梯块二的理想高度h_w。具体计算方法如下：

S21：根据目标原始辊缝d_p计算出对应的档位，则档位k表达为：

k＝[(d_p-d_min)×(n-1)/(d_max-d_min)]+1

式中，d_min为原始辊缝的最小值，d_max为原始辊缝的最大值，n为总档位数。

S22：根据档位k计算阶梯块二的理想高度。若阶梯块二为正向阶梯，则理想高度表达为：

h_wk＝h₀+(k-1)h_s。

若阶梯块二为反向阶梯，则理想高度表达为：

h_wk＝h₀-(k-1)h_s。

式中，h_wk为第k个档位对应的理想高度，h₀为阶梯块二的初始高度，h_s为阶梯块二的每个台阶的高度。

S3：控制驱动机构将阶梯块二驱动至理想高度。具体过程如下：判断实时辊缝d是否小于一个预设的退辊距离d1，是则向液压装置发送泄压信号，直至d＜d1。否则向驱动机构发送驱动信号，直至阶梯块二达到理想高度h_w。

在其中一个实施例中，在步骤S3中，采用以下方法将阶梯块二驱动至理想高度：判断实时辊缝d是否大于理想辊缝d_w，并作出如下决策：a、当d＞d_w时，向驱动机构发送驱动信号，直至阶梯块二达到理想高度h_w。b、当d≤d_w时，向液压装置发送泄压信号，直至d＞d_w。随后向驱动机构发送驱动信号，直至阶梯块二达到理想高度h_w。最后向液压装置发送增压信号，直至液压装置增压至初始设定值。其中，理想辊缝d_w表示为：

d_w＝d_p+δd。

式中，δd为人工设置的误差距离。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明通过设置不同的档位，并根据档位选择对应尺寸的阶梯块二和阶梯块一，采用驱动机构驱动阶梯块二达到不同档位对应的高度，不仅可以调节辊压机的原始辊缝，还能尽可能增加阶梯块二和阶梯块一在原始辊缝下的接触面积，提高辊压机的稳固性。本发明可以在不停机的状态下，对原始辊缝进行调节，不仅降低了人工劳动强度，而且提高了原始辊缝调节的效率，满足工业生产的需求。

附图说明

图1为本发明背景技术中辊压机的进料示意图；

图2为本发明背景技术中现有辊压机的原始辊缝调节示意图；

图3为本发明实施例1的自动调节原始辊缝的辊压机的立体结构示意图；

图4为图3的自动调节原始辊缝的辊压机的主视结构示意图；

图5为图3中原始辊缝调节装置的局部立体结构示意图；

图6为图3中原始辊缝调节装置的另一局部立体结构示意图；

图7为本发明实施例2的辊压机的原始辊缝调节方法的步骤图。

主要元件符号说明

图中标号为：1、机架；2、固定辊轴承座；21、固定辊；3、活动辊轴承座；31、活动辊；4、液压装置；5、原始辊缝调节装置；51、阶梯块一；52、阶梯块二；53、驱动机构；531、丝杆组件；5311、丝杆；5312、轴承；532、蜗轮蜗杆组件；5321、蜗轮；5322、蜗杆；533、电机。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图3和图4，图3为本发明实施例1的自动调节原始辊缝的辊压机的立体结构示意图；图4为图3的自动调节原始辊缝的辊压机的主视结构示意图。自动调节原始辊缝的辊压机包括：机架1、固定辊轴承座2、活动辊轴承座3、液压装置4、原始辊缝调节装置5、多个位移传感器和控制器。

固定辊轴承座2与机架1固定连接。机架1内开设有供活动辊轴承座3滑动的滑槽。活动辊轴承座3与固定辊轴承座2位置相对。与之对应的是，固定辊21安装在固定辊轴承座2上，活动辊31安装在活动辊轴承座3上。在一般的辊压机作业中，将活动辊31与固定辊21的间距定义为辊缝。在本实施例中，为了便于理解技术方案，将活动辊轴承座3与固定辊轴承座2的间距定义为辊缝。对应的，将辊压机在运行时，活动辊轴承座3与固定辊轴承座2所能达到的最小间距定义为原始辊缝。

液压装置4用于驱动活动辊轴承座3在滑槽内滑动，以使活动辊轴承座3靠近或远离固定辊轴承座2。辊压机开机后，液压装置4加压至设定值，物料从固定辊21和活动辊31中间落下，物料在液压装置4的推力下被固定辊21和活动辊31挤压。物料受到辊子挤压后产生的反作用力与液压装置4推力相互作用，当反作用力大于液压装置4的推力，活动辊轴承座3移动退辊。当反作用力小于液压装置4的推力，活动辊轴承座3移动进辊。

在物料的进料速率较低时，液压装置4驱动活动辊轴承座3靠近固定辊轴承座2，此时活动辊31与固定辊21的间距达到最小，对应的辊缝也达到最小，将该辊缝定义为原始辊缝。若液压装置4减小向活动辊轴承座3施加压力或向活动辊轴承座3施加反向的拉力，则活动辊轴承座3向远离固定辊轴承座2一侧移动，直至达到预设的限位点。现有技术中，便是通过在固定辊轴承座2与活动辊轴承座3之间添加厚度不同的垫块，以改变原始辊缝，进而调节输出的物料尺寸。

请结合图5，其为图3中原始辊缝调节装置的局部立体结构示意图。原始辊缝调节装置5包括阶梯块一51、阶梯块二52和驱动机构53。阶梯块一51固定连接在固定辊轴承座2上。阶梯块二52沿竖直方向与活动辊轴承座3滑动连接。在本实施例中，活动辊轴承座3上固定连接有沿竖直方向设置的两个导轨，阶梯块二52上开设有与导轨滑动连接的滑槽。通过设置的两个导轨，不仅可以对阶梯块二52进行导向，防止阶梯块二52在移动时发生路径偏移，同时采用两个导轨结构更加稳固，可以防止阶梯块二52向两侧偏转。在其他实施例中，也可以在活动辊轴承座3上开设竖直设置的长滑槽，并在阶梯块二52上设置对应的导轨或滑块，以使阶梯块二52沿长滑槽移动。

阶梯块二52与阶梯块一51均具有n个结构相同的台阶，且阶梯块二52的阶梯面与阶梯块一51的阶梯面相对设置并上下反向。设台阶的高度为h_s，将阶梯块二52处于与阶梯块一51相同高度时定义为第一档位。在第一档位下，若辊缝达到原始辊缝，则阶梯块一51与阶梯块二52刚好完全贴合。即阶梯块一51与阶梯块二52的每个阶梯均相对贴合，构成长方块结构。

若阶梯块二52为正向阶梯，即阶梯块二52设置的方向与日常的楼梯方向类似，对应的阶梯块一51则为反向阶梯。则阶梯块二52每上升i个h_s，定义为第i+1个档位，总共设置n个档位。其中，i∈{1，2，3，……，n-1}。具体的说，阶梯块二52每上升一个台阶的高度，则增加一个档位。对应的，在第k(k＝1，2，3，……n)档位下，阶梯块二52的最底层台阶与阶梯块一51由下至上的第k个台阶高度一致。

若阶梯块二52为反向阶梯，对应的阶梯块一51则为正向阶梯。则阶梯块二52每下降i个h_s，定义为第i+1个档位，同样共有n个档位。对应的，在第k(k＝1，2，3，……n)档位下，阶梯块二52的最顶层台阶与阶梯块一51由上至下的第k个台阶高度一致。

在本实施例中，将阶梯块一51和阶梯块二52的台阶数设置为4个，对应的，档位也设置为4个。当然，在其他实施例中，台阶数还可以更多或者更少，但不少于2个。

原始辊缝的调节与所需的物料尺寸相关，根据物料尺寸的需求设置对应的原始辊缝尺寸，进而设置档位数，并根据档位数来设置台阶的宽度。则台阶的宽度可以通过以下方法进行设置：

一、定义辊压机在运行时，活动辊轴承座3与固定辊轴承座2所能达到的最小间距作为原始辊缝。根据辊压机适用的物料尺寸设置原始辊缝的最小值d_min和最大值d_max。原始辊缝的最小值与最大值与物料原始尺寸及辊压机输出的物料尺寸有关，是预先设定的数值。

二、设置n个档位。第一档位对应原始辊缝的最小值，第n档位对应原始辊缝的最大值。每个档位对应的原始辊缝依次等距增加，则对应设置台阶的宽度d_s为：

d_s(d_max-d_min)/(n-1)

每个档位对应的原始辊缝为：

d_mink＝(k-1)×(d_max-d_min)/(n-1)+d_min

式中，d_mink为第k个档位对应的原始辊缝。

请结合图6，其为图3中原始辊缝调节装置的另一局部立体结构示意图。驱动机构53固定连接在活动辊轴承座3上，用于驱动阶梯块二52升降。具体的，驱动机构53包括丝杆组件531、电机533和蜗轮蜗杆组件532。丝杆组件531包括丝杆5311和两个轴承5312。两个轴承5312上下相对并分别固定连接在活动辊轴承座3上。丝杆5311的两端分别穿过两个轴承5312并与两个轴承5312固定连接。阶梯块二52内设置有与丝杆5311相匹配的内螺纹。丝杆组件531与阶梯块二52共同构成丝杆5311传动机构。本实施例中，丝杆5311采用梯形丝杆5311，不仅具有自锁功能，而且承重能力更强。

两个轴承5312根据相对位置分别记为上轴承5312和下轴承5312。上轴承5312和下轴承5312分别处于上限位和下限位，以使阶梯块二52始终处于第一档位与第n档位之间。具体的，当阶梯块二52为正向阶梯时，下限位与阶梯块一51的顶面等高。当阶梯块二52为反向阶梯时，上限位与阶梯块的顶面等高。上限位与下限位的高度差为(2n-1)d_s。

蜗轮蜗杆组件532包括蜗轮5321和蜗杆5322。蜗轮5321与丝杆5311同轴设置并固定连接在丝杆5311的一端。蜗杆5322与蜗轮5321啮合。电机533固定连接在活动辊轴承座3上，电机533的输出轴与蜗杆5322固定连接，用于驱动蜗杆5322转动。

在调节阶梯块二52的高度时，通过电机533驱动蜗杆5322转动，进而驱动蜗轮5321与丝杆5311同步转动，进而驱动阶梯块二52沿导轨滑动。电机533关闭后，由于丝杆5311及蜗轮蜗杆组件532均具备自锁功能，可以有效地提高阶梯块二52的稳固性，防止阶梯块二52下滑。

多个位移传感器分别用于探测阶梯块二52的高度h及辊缝d。本实施例中，在活动辊轴承座3上固定连接一个位移传感器一，位移传感器一高于上轴承5312并竖直向下探测。根据其自身高度及探测其自身与阶梯块二52的间距，可以计算出阶梯块二52的实际高度。在机架1的侧面安装一个位移传感器二，位移传感器二位于活动辊轴承座3远离固定辊轴承座2的一侧，且位移传感器二沿机架1的滑槽方向进行探测。根据位移传感器二的初始位置、位移传感器二与固定辊轴承座2的间距以及位移传感器二与活动辊轴承座3的间距，可以计算出活动辊轴承座3与固定辊轴承座2的间距，也即辊缝。当然，在其他实施例中，位移传感器也可以设置在其他位置，只要能探测出阶梯块二52的高度及辊缝即可。

控制器用于：一、根据一个预设的目标原始辊缝在一个预存的转换表中查询并获取阶梯块二52的理想高度h_w。其中，转换表表征原始辊缝与理想高度之间的映射关系。

转换表可以通过以下方法建立：首先，计算每个档位对应的阶梯块二52的理想高度h_w。具体的，先获取每个台阶的高度h_s和阶梯块二52的初始高度h₀。若阶梯块二52为正向阶梯，每增加一个档位，阶梯块二52上升一个台阶的高度。则理想高度h_w可以表达为：h_wk＝h₀+(k-1)d_s。

若阶梯块二52为反向阶梯，每增加一个档位，阶梯块二52下降一个台阶的高度。则理想高度h_w可以表达为：h_wk＝h₀-(k-1)d_s。

式中，h_wk为第k个档位的理想高度。

其次，根据上述的每个档位对应的原始辊缝，结合每个档位对应的理想高度建立转换表。该转换表中，既可以通过原始辊缝尺寸直接查询对应的阶梯块二52的理想高度，也可以通过设置的档位查询对应的阶梯块二52的理想高度。在其他实施例中，也可以直接建立原始辊缝与理想高度的转换表，无需设置对应的档位。

二、将阶梯块二52驱动至理想高度。具体过程如下：首先设置退辊距离d1和告警动作距离d2，其中，d1＞d2≥d_max。判断实时辊缝d是否小于一个预设的退辊距离d1，是则向液压装置发送泄压信号，则活动辊受到物料的反作用力远离固定辊，进而驱动活动辊轴承座远离固定辊轴承座，直至d＞d1。否则，当d＞d1后，向驱动机构发送驱动信号，直至驱动机构将阶梯块二驱动至理想高度h_w，再向驱动机构发送停机信号，驱动机构停止运行。

在驱动机构驱动阶梯块二移动的过程中，由于物料本身颗粒大小和进料速率的不稳定性，活动辊在物料反作用力和液压装置的驱动力作用下向两侧摆动。为了保证原始辊缝调节的过程中，阶梯块二与阶梯块一不产生碰撞干涉，还需要判断实时辊缝d是否小于告警动作距离d2，是则生成报警信号并向驱动机构发送停机信号，随后向液压装置发送泄压信号，直至d＜d1后，继续向驱动机构发送驱动信号直至阶梯块二达到理想高度。最后向液压装置发送增压信号，直至液压装置增压至初始设定值。

本实施例的自动调节原始辊缝的辊压机可以根据设定的原始辊缝，自动调节原始辊缝。调节过程如下：首先，用户自行设定安全距离d1和退辊报警距离d2。当用户需要调整辊压机两个辊子的原始辊缝时，用户在控制器中设置阶梯块二52的目标档位k，启动原始辊缝档位调节程序。控制器控制液压装置4逐步卸压，由于液压装置4压力减小，活动辊31无法挤压得动物料，活动辊31被物料反作用力顶开退辊。此时位移传感器检测活动辊轴承座3的位置，确认活动辊轴承座3距离达到安全距离d1后停止卸压。当调整阶梯块二52的位置时，必须保证辊压机进料稳定下料，以防物料的反作用力突然减小，使得两辊之间的辊缝突然减小。若因物料反作用力突然减小，导致活动辊轴承座3运到到退辊报警距离d2时，将重新触发液压装置4泄压，重新退辊至d1。

其次，活动辊轴承座3运动到退辊安全距离d1后，控制器控制电机533转动，带动涡轮蜗杆5322减速机转动，进而带动梯形丝杆5311转动。由于梯形丝杆5311与阶梯块二52螺纹配合，可以驱动阶梯块二52沿着梯形丝杆5311纵向移动。通过控制电机533正反转可以实现阶梯块二52的上下运动。当位移传感器一检测到阶梯块二52到达设定的目标档位K对应的理想高度时，控制电机533停转，原始辊缝档位调节完成。

最后，液压装置4逐步加压，恢复到卸压前的工作压力，退辊报警位置d2不再起作用。

本实施例的辊压机可以在不停机的状态下，对原始辊缝进行调节，不仅降低了人工劳动强度，而且提高了原始辊缝调节的效率，满足工业生产的需求。

实施例2

本实施例提供一种辊压机的原始辊缝调节方法，可以应用于实施例1的自动调节原始辊缝的辊压机。请参阅图7，其为本实施例的辊压机的原始辊缝调节方法的步骤图。原始辊缝调节方法包括如下步骤：

S1：获取辊压机的阶梯块二52的高度h及实时辊缝d。阶梯块二52的高度h及实时辊缝d均可以通过位移传感器进行实时探测。

S2：根据设定的目标原始辊缝计算出对应的阶梯块二52的理想高度h_w。具体计算方法如下：

S21：根据设定的目标原始辊缝d_p计算出对应的档位，则档位k表达为：

k＝[(d_p-d_min)×(n-1)/(d_max-d_min)]+1

式中，d_min为原始辊缝的最小值，d_max为原始辊缝的最大值，n为总档位数；

S22：根据档位k计算阶梯块二52的理想高度；若阶梯块二52为正向阶梯，则理想高度表达为：

h_wk＝h₀+(k-1)h_s；

若阶梯块二52为反向阶梯，则理想高度表达为：

h_wk＝h₀-(k-1)h_s；

式中，h_wk为第k个档位对应的理想高度，h₀为阶梯块二52的初始高度，h_s为阶梯块二52的每个台阶的高度。

S3：将阶梯块二52驱动至理想高度。首先设置退辊距离d1和告警动作距离d2，其中，d1＞d2≥d_max。判断实时辊缝d是否小于一个预设的退辊距离d1，是则向液压装置发送泄压信号，则活动辊受到物料的反作用力远离固定辊，进而驱动活动辊轴承座远离固定辊轴承座，直至d＞d1。否则，当d＞d1后，向驱动机构发送驱动信号，直至驱动机构将阶梯块二驱动至理想高度h_w，再想驱动机构发送停机信号，驱动机构停止运行。

在驱动机构驱动阶梯块二移动的过程中，由于物料本身颗粒大小和进料速率的不稳定性，活动辊在物料反作用力和液压装置的驱动力作用下向两侧摆动。为了保证原始辊缝调节的过程中，阶梯块二与阶梯块一不产生碰撞干涉，还需要判断实时辊缝d是否小于告警动作距离d2，是则生成报警信号并向驱动机构发送停机信号，随后向液压装置发送泄压信号，直至d＞d1后，继续向驱动机构发送驱动信号直至阶梯块二达到理想高度。最后向液压装置发送增压信号，直至液压装置增压至初始设定值。

在其他实施例中，还可以通过以下方法将阶梯块二52驱动至理想高度：首先，判断当前辊缝大小是否对阶梯块二52的移动造成干扰。也即，在阶梯块二52的移动过程中，应保持阶梯块二52与阶梯块一51之间始终存在间隙，防止阶梯块二52与阶梯块一51发生碰撞。具体的，判断辊缝d是否大于理想辊缝d_w，并作出如下决策：a、当d＞d_w时，向驱动机构53发送驱动信号，直至阶梯块二52达到理想高度h_w。

b、当d≤d_w时，向液压装置4发送泄压信号，直至d＞d_w。液压装置4泄压后，其对活动辊轴承座3的驱动力减小，则在物料进料速率不变的情况下，活动辊轴承座3向远离固定辊轴承座2的一侧移动，辊缝随之增大。随后向驱动机构53发送驱动信号，直至阶梯块二52达到理想高度h_w。

其中，理想辊缝dw可以表示为：

dw＝dp+δd；

式中，δd为人工设置的误差距离。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动调节原始辊缝的辊压机，其包括机架、固定辊轴承座、活动辊轴承座和液压装置；所述固定辊轴承座与所述机架固定连接；所述机架内开设有供所述活动辊轴承座滑动的滑槽；所述活动辊轴承座与所述固定辊轴承座位置相对；所述液压装置用于驱动所述活动辊轴承座在所述滑槽内滑动，以使所述活动辊轴承座靠近或远离所述固定辊轴承座；定义所述活动辊轴承座与所述固定辊轴承座的间距为辊缝；定义所述辊压机在运行时，所述活动辊轴承座与所述固定辊轴承座所能达到的最小间距作为原始辊缝；其特征在于，所述辊压机还包括：

原始辊缝调节装置，其包括阶梯块一、阶梯块二和驱动机构；所述阶梯块一固定连接在所述固定辊轴承座上；所述阶梯块二沿竖直方向与所述活动辊轴承座滑动连接；所述驱动机构固定连接在所述活动辊轴承座上，用于驱动所述阶梯块二升降；所述阶梯块二与所述阶梯块一均具有n个结构相同的台阶，且所述阶梯块二的阶梯面与所述阶梯块一的阶梯面相对设置并上下反向；设所述台阶的高度为h_s，将所述阶梯块二处于与所述阶梯块一相同高度时定义为第一档位；若所述阶梯块二为正向阶梯，则所述阶梯块二每上升i个h_s，定义为第i+1个档位；若所述阶梯块二为反向阶梯，则所述阶梯块二每下降i个h_s，定义为第i+1个档位，其中，i∈{1，2，3，……，n-1}；

多个位移传感器，分别用于探测所述阶梯块二的实时高度h及实时辊缝d；以及

控制器，其用于：一、根据一个预设的目标原始辊缝在一个预存的转换表中查询并获取所述阶梯块二的理想高度hw；所述转换表用于表征所述原始辊缝与所述理想高度之间的映射关系；二、控制所述驱动机构将所述阶梯块二驱动至理想高度；具体过程如下：判断所述实时辊缝d是否小于一个预设的退辊距离d1，是则向所述液压装置发送泄压信号，直至d＞d1；否则向所述驱动机构发送驱动信号，直至所述阶梯块二达到理想高度hw。

2.根据权利要求1所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，在所述驱动机构驱动所述阶梯块二移动的过程中，判断所述实时辊缝d是否小于一个预设的告警动作距离d2，是则生成报警信号并向所述驱动机构发送停机信号，随后向所述液压装置发送泄压信号，直至d＞d1后，继续向所述驱动机构发送驱动信号直至所述阶梯块二达到理想高度；最后向所述液压装置发送增压信号，直至所述液压装置增压至初始设定值；其中d2＜d1。

3.根据权利要求1所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，所述活动辊轴承座上固定连接有沿竖直方向设置的导轨，所述阶梯块二上开设有与所述导轨滑动连接的滑槽。

4.根据权利要求1所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，所述驱动机构包括丝杆组件、电机和蜗轮蜗杆组件，所述丝杆组件包括丝杆和两个轴承；两个所述轴承上下相对并分别固定连接在所述活动辊轴承座上；所述丝杆的两端分别穿过两个所述轴承并与两个所述轴承固定连接；所述阶梯块二内设置有与所述丝杆相匹配的内螺纹；所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮和蜗杆；所述蜗轮与所述丝杆同轴设置并固定连接在所述丝杆的一端；所述蜗杆与所述蜗轮啮合；所述电机固定连接在所述活动辊轴承座上，所述电机的输出轴与所述蜗杆固定连接，用于驱动所述蜗杆转动。

5.根据权利要求4所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，两个所述轴承分别处于上限位和下限位，以使所述阶梯块二始终处于第一档位与第n档位之间。

6.根据权利要求4所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，所述丝杆为梯形丝杆；所述梯形丝杆与所述阶梯块二构成梯形丝杆组件。

7.根据权利要求1所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，所述台阶的宽度通过以下方法进行设置：一、根据所述辊压机适用的物料尺寸设置所述原始辊缝的最小值d_min和最大值d_max；二、设置n个档位，对应设置所述台阶的宽度d_s为：

d_s＝(d_max-a_min)/(n-1)，k＝1，2，3，……n。

8.根据权利要求1所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，所述转换表通过以下方法建立：首先，计算所述阶梯块二处于每个档位时的理想高度h_w：获取每个所述台阶的高度h_s和所述阶梯块二的初始高度h₀；若所述阶梯块二为正向阶梯，则每个档位对应的所述理想高度h_w表达为：

h_wk＝h₀+(k-1)d_s；

若所述阶梯块二为反向阶梯，则每个档位对应的所述理想高度h_w表达为：

h_wk＝h₀-(k-1)d_s；

式中，h_wk为第k个档位的理想高度；

其次，计算每个档位对应的原始辊缝；所述原始辊缝表达为：

d_mink＝(k-1)×(d_max-d_min)/(n-1)+d_min

式中，d_mink为第k个档位对应的原始辊缝；

最后，根据每个档位对应的所述原始辊缝和所述理想高度建立所述转换表。

9.一种辊压机的原始辊缝调节方法，其应用于如权利要求1至8中任意一项所述的自动调节原始辊缝的辊压机，其特征在于，所述原始辊缝调节方法包括如下步骤：

S1：获取辊压机的阶梯块二的实时高度h及实时辊缝d；

S2：根据设定的目标原始辊缝计算出对应的所述阶梯块二的理想高度h_w；具体计算方法如下：

S21：根据所述目标原始辊缝d_p计算出对应的档位，则所述档位k表达为：

k＝[(d_p-d_min)×(n-1)/(d_max-d_min)]+1

式中，d_min为原始辊缝的最小值，d_max为原始辊缝的最大值，n为总档位数；

S22：根据所述档位k计算所述阶梯块二的理想高度；若所述阶梯块二为正向阶梯，则所述理想高度表达为：

h_wk＝h₀+(k-1)h_s；

若所述阶梯块二为反向阶梯，则所述理想高度表达为：

h_wk＝h₀-(k-1)h_s；

式中，h_wk为第k个档位对应的理想高度，h₀为阶梯块二的初始高度，h_s为阶梯块二的每个台阶的高度；

S3：控制所述驱动机构将所述阶梯块二驱动至理想高度；具体过程如下：判断所述实时辊缝d是否小于一个预设的退辊距离d1，是则向所述液压装置发送泄压信号，直至d＞d1；否则向所述驱动机构发送驱动信号，直至所述阶梯块二达到理想高度hw。

10.根据权利要求9所述的辊压机的原始辊缝调节方法，其特征在于，在步骤S3中，采用以下方法将所述阶梯块二驱动至理想高度：判断所述实时辊缝d是否大于理想辊缝d_w，并作出如下决策：a、当d＞d_w时，向所述驱动机构发送驱动信号，直至所述阶梯块二达到所述理想高度h_w；b、当d≤d_w时，向所述液压装置发送泄压信号，直至d＞d_w；随后向所述驱动机构发送驱动信号，直至所述阶梯块二达到所述理想高度h_w；最后向所述液压装置发送增压信号，直至所述液压装置增压至初始设定值；其中，所述理想辊缝d_w表示为：

d_w＝d_p+δd

式中，δd为人工设置的误差距离。