CN101869912A - 轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统 - Google Patents

Abstract

轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，涉及轧钢机械的液压控制系统。本发明解决现有技术保压不可靠，设备调试不方便和控制回路无压力保护的问题。本发明的特征在于：所述液压控制回路由减压阀11、Ⅰ号电磁换向阀12、蓄能器16、安全阀17、Ⅰ号压力表15、Ⅱ号压力表18、及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的保压回路；由Ⅱ号电磁换向阀19、单向节流阀13、压力继电器14、液压锁阀20、溢流阀21及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的调整回路，并由液控单向阀22和单向阀23将保压回路和调整回路分开并关联。

Description

轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统

技术领域

本发明属于轧钢机械的液压控制系统，特别涉及到轧钢设备中需要在轧制过程中压紧保压、非轧制状态下调整的液压控制系统。

背景技术

轧钢机械设备中，有不少轧辊平衡装置为液压控制，需要在轧制状态时压紧保压，在初次安装轧辊或更换新轧辊时需要压力调整和位置调整控制。如钢管轧机中轧辊的平衡装置、矫直机中上轧辊的平衡装置等都是液压控制机构，需要在轧制中压紧保压，非轧制状态下调整控制。

钢管轧机中轧辊平衡装置如图1所示：

所述轧辊平衡装置由平衡液压缸1(内置位移传感器2)、T型活塞杆3、轧辊轴承座9组成。平衡液压缸1由连接装置4安装在上安装法兰5上，T型活塞杆3穿过连接装置4、上安装法兰5、主液压缸体6、主液压缸柱塞7、下安装法兰8与轴承座9相连，轴承座9与轧辊装置连接为一体。上下安装法兰由连接螺栓10固定。

现行轧辊平衡装置的保压调整控制系统原理如图2所示：

平衡液压缸1(内置位移传感器2)，其活塞杆3通过轴承座与轧辊装置连接为一体，按照常规连接方式，由减压阀11、Ⅰ号电磁换向阀12、单向节流阀13、压力继电器14、Ⅰ号压力表15、蓄能器16、安全阀17及液压油管形成液压控制回路，满足轧辊装置的保压及调整要求。

工作原理如下：

调整减压阀11的出口压力，使其满足轧制工作状态时平衡轧辊装置重量，将轧辊装置压紧以保持轧制孔形的要求，压紧压力由压力继电器14显示并传输给PLC控制系统，蓄能器16用于补充管路中的泄漏，单向节流阀13用于调整轧辊装置在运行中的速度。在初次安装轧辊或更换新轧辊时，Ⅰ号电磁换向阀12的电磁铁得电，轧辊平衡装置向轧制中心线方向运行；Ⅰ号电磁换向阀12的电磁铁失电，轧辊装置背离轧制中心线方向运行；位移传感器2控制Ⅰ号电磁换向阀12的得电与失电，从而使轧辊装置达到工艺要求的位置，此时Ⅰ号电磁换向阀12的电磁铁失电，平衡液压缸1的活塞杆腔充入压力油保持轧辊装置的压紧并保压。压力继电器14显示并传输平衡压力信号。图2所示状态为轧辊平衡装置的压紧保压状态。

如图2所示，现有平衡液压缸1的控制回路由蓄能器16、安全阀17、Ⅰ号压力表15、减压阀11、Ⅰ号电磁换向阀12、单向节流阀13、压力继电器14及液压油管组成。平衡液压缸的运行速度由单向节流阀13调节，平衡压力由减压阀11调节，Ⅰ号电磁换向阀12用于平衡液压缸方向的控制，蓄能器16用于补充平衡缸中的压力泄漏。该控制回路基本满足轧辊装置的保压及调整要求，调整和保压共用一条控制回路，存在着不足：Ⅰ号电磁换向阀12为二位四通弹簧复位换向阀，平衡液压缸1在轧辊平衡装置中，其活塞杆3带动轧辊装置向轧制中心线运行时每次必须运行满行程，在行程中间无停顿功能，给设备调试带来不便；控制回路中虽有蓄能器16提供补充油源，如果液压站较长时间停止运行后，平衡缸1活塞杆腔的压力也会有所泄漏，无法保证轧辊装置的精确位置而影响轧制孔形；钢管在轧制过程中，由于轧制力的作用，可能引起平衡缸1活塞杆腔的压力增高，使液压缸的连接油管破裂或损坏其它设备，无压力保护功能，可能引起事故发生。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的缺点，提供一种轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，具有定位准确、保压可靠、调整方便、压力保护功能。确保轧辊平衡装置在钢管轧制过程中压紧保压、安全轧制，在非轧制状态下调整便捷，缩短换辊时间。既保护了设备，又提高了生产效率。

上述发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其内置位移传感器的平衡液压缸，由减压阀、Ⅰ号电磁换向阀、单向节流阀、压力继电器、Ⅰ号压力表、蓄能器、安全阀及液压油管，按照常规连接方法形成的液压控制回路，其特征在于：所述液压控制回路中增加：Ⅱ号压力表、Ⅱ号电磁换向阀、液压锁阀、溢流阀、液控单向阀、单向阀；由减压阀、Ⅰ号电磁换向阀、蓄能器、安全阀、Ⅰ号压力表、Ⅱ号压力表、及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的保压回路；由Ⅱ号电磁换向阀、单向节流阀、压力继电器、液压锁阀、溢流阀及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的调整回路，并由液控单向阀和单向阀将保压回路和调整回路分开并关联。

所述蓄能器的泄油口由接回油口改为接到泄油口；所述减压阀后接Ⅱ号压力表；所述Ⅱ号电磁换向阀为三位四通型；所述压力继电器除了开关信号外增加了模拟输出信号；所述Ⅱ号电磁换向阀、Ⅱ号压力表(18)、液压锁阀、溢流阀、液控单向阀及单向阀均为新增加液压元件。

本发明与现有技术相比，轧辊装置保压回路与调整回路分开，保压与调整可分别控制又相互关联；蓄能器的泄油口由接回油口改为接到泄油口，使得维修时管路泄压更为彻底迅速、更安全；减压阀后接Ⅱ号压力表，观察压紧压力时更为直观；调整回路中采用了Ⅱ号电磁换向阀为三位四通型，调整时保证轧辊装置随时停留在任意位置，调整便捷；调整回路中增加的液压锁阀可将调整到位后的轧辊装置锁定在工艺要求位置，保证轧制孔形不会因液压站的长时间停止运行而改变；溢流阀确保轧制过程中平衡液压缸活塞杆腔压力突然增高引起设备损坏或油管破裂，起到了安全保护作用；压力继电器除了开关信号外增加了模拟输出信号，更为有效地将平衡压力信号转换成电信号输送给PLC，有效地监控了轧辊装置的压紧保压压力，并可参与整个轧机系统的工艺控制；单向阀除保压作用外还起到隔离保压压紧回路与调整回路的作用。

本发明的液压控制系统的优点在于：有效控制轧辊装置在轧制过程中的压紧力，并将轧辊装置锁定在工艺要求位置，通过保压回路来保证轧制孔形；轧制过程中有效防止平衡液压缸活塞杆腔的压力突然升高，保护设备安全生产；有效控制平衡液压缸的行程，确保轧辊装置停留在任意位置，调整便捷，缩短换辊时间，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的机械设备结构简图；

图2是现行轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统原理图；

图3是本发明的液压控制系统原理图。

下面结合附图通过较佳实施例对本发明作详细说明。

具体实施方式

如图3所示，一种轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其内置位移传感器2的平衡液压缸1，由减压阀11、Ⅰ号电磁换向阀12、蓄能器16、安全阀17、Ⅰ号压力表15、Ⅱ号压力表18及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的保压回路；由Ⅱ号电磁换向阀19、单向节流阀13、压力继电器14、液压锁阀20、溢流阀21及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的调整回路。两条控制回路可单独工作，并由液控单向阀22和单向阀23将保压回路和调整回路分开并关联。增加Ⅱ号电磁换向阀19保证轧辊装置随时停留在任意位置，调整便捷；增加液控单向阀22锁紧平衡液压缸；增加溢流阀21防止平衡液压缸活塞杆腔的压力升高，保护设备；减压阀11后增加压力表18有利于观察压紧压力；压力继电器14增设模拟输出信号更有利于操作人员监控轧辊装置的压力，并参与轧机系统的工艺控制；蓄能器16的泄油口由接回油口改为接到泄油口，使得维修时管路泄压更为彻底迅速、更安全。新增加单向阀23和液控单向阀22除保压作用外，还将调节回路与保压回路分开。由此形成的液压控制回路，除原有的蓄能器、电磁换向阀、减压阀、单向节流阀、压力继电器外，增加了压力表、溢流阀、液控单向阀、液压锁阀、三位四通换向阀。本发明液压控制系统更好地满足了轧辊装平衡装置的保压及调整要求。

工作原理如下：

调整减压阀11的出口压力，使其满足轧辊平衡装置的压紧要求；调整单向节流阀13，控制轧辊平衡装置的运行速度；调整溢流阀21的溢流压力，防止平衡液压缸1活塞杆腔超压。

初次安装好轧辊平衡装置或更换新轧辊装置后，Ⅰ号电磁换向阀12电磁铁得电，减压阀11回路中压力油关闭，单向阀23关闭，液控单向阀22的控制油接入泄油管，液控单向阀22处于关闭状态，此时轧辊平衡装置可进行调整。Ⅱ号电磁换向阀19接收到轧辊平衡装置调整信号，电磁铁a得电，轧辊平衡装置向轧制中心线方向运行；电磁铁b得电，轧辊平衡装置背离轧制中心线方向运行；电磁铁a或电磁铁b失电时，轧辊平衡装置停止在某一位置；轧辊平衡装置运行方向和运行行程由平衡液压缸1中的内置传感器2来控制，直至达到轧制工艺要求位置为止。此时，Ⅱ号电磁换向阀19的电磁铁a和电磁铁b均为失电状态，电磁换向阀19处于中位。整个调整过程中Ⅰ号电磁换向阀12电磁铁必须一直处于得电状态。

轧辊平衡装置调整完毕，Ⅰ号电磁换向阀12电磁铁失电，减压阀11控制回路中的压力油开启单向阀23进入平衡液压缸1活塞杆腔，使得轧辊平衡装置紧贴在主液压缸柱塞头部，此时液控单向阀22的控制油接入压力油管，液控单向阀22处于开启状态，平衡液压缸1活塞腔管路接入回油管，保证轧辊平衡装置保持向上压紧状态，压紧压力参照压力表18显示由减压阀11调整，此压力通过压力继电器14传输给PLC并参与整个轧机系统的工艺控制。

图3所示状态为轧辊平衡装置的压紧保压状态，平衡液压缸1活塞杆腔一直通入压力油，保持轧辊平衡装置处于平衡压紧状态，保证了轧制孔形，同时压力保护回路给轧机的安全轧制提供了很好的保障。

Claims (5)

1.一种轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其内置位移传感器(2)的平衡液压缸(1)，由减压阀(11)、I号电磁换向阀(12)、单向节流阀(13)、压力继电器(14)、I号压力表(15)、蓄能器(16)、安全阀(17)及液压油管，按照常规连接方法形成的液压控制回路，其特征在于：所述液压控制回路中增加：II号压力表(18)、II号电磁换向阀(19)、液压锁阀(20)、溢流阀(21)、液控单向阀(22)、单向阀(23)；由减压阀(11)、I号电磁换向阀(12)、蓄能器(16)、安全阀(17)、I号压力表(15)、II号压力表(18)、及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的保压回路；由II号电磁换向阀(19)、单向节流阀(13)、压力继电器(14)、液压锁阀(20)、溢流阀(21)及液压油管，按照常规连接方法形成轧辊平衡装置的调整回路，并由液控单向阀(22)和单向阀(23)将保压回路和调整回路分开并关联。

2.按照权利要求1所述的轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其特征在于：所述蓄能器(16)的泄油口由接回油口改为接到泄油口。

3.按照权利要求1所述的轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其特征在于：所述减压阀(11)后接II号压力表(18)。

4.按照权利要求1所述的轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其特征在于：所述II号电磁换向阀(19)为三位四通型。

5.按照权利要求1所述的轧辊平衡装置的保压调整液压控制系统，其特征在于：所述压力继电器(14)除了开关信号外增加了模拟输出信号。

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