CN102513358A - 一种用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，包括液压泵与转鼓锁紧缸，在液压泵与转鼓锁紧缸之间并联有第一换向阀与第二换向阀，第一换向阀与转鼓锁紧缸之间串联有单向节流阀，第二换向阀与液压泵之间串联有减压阀，减压阀为三通式减压阀，第一换向阀为三位四通O机能换向阀，第二换向阀为两位三通C机能截止式换向阀。本发明在减少单向阀，变换一个换向阀的条件下，不但实现了原液压控制系统的全部功能，而且可方便地将转鼓锁紧缸从锁紧状态直接切换到低压平衡状态。

Description

一种用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统

技术领域

本发明涉及用于热轧无缝钢管的穿孔机，特别涉及这种穿孔机转鼓锁紧缸的液压控制。

背景技术

目前的轧钢机械设备，特别是热轧无缝钢管生产设备中的穿孔机，当需要穿轧的管坯规格发生变化时，穿孔机轧辊的辊距就必须进行相应的调整。

如图1所示，轧辊装置20分上轧辊21和下轧辊22，转鼓装置30分上转鼓31和下转鼓(图中未示出)，上轧辊21和下轧辊22分别安装在上转鼓31和下转鼓上，转鼓装置30与机架之间有一定的间隙，保证在更换轧辊装置20时，能够在机架中顺利吊装转鼓装置30。机组轧制中心线23是固定的，通过轧辊装置20的压下装置、压上装置及平衡缸50将安装在转鼓装置30上的轧辊装置20向着轧制中心线23方向调整，直至调整到所需要的辊距为止。轧辊装置20安装在转鼓装置30内，并与转鼓装置30一起动作，转鼓装置30由转鼓锁紧缸10锁紧。转鼓锁紧缸10在辊距调整时对转鼓装置30在轴向位置起导向定位作用，在径向位置防止转鼓装置30发生转动。

转鼓锁紧缸10锁紧转鼓装置30的结构如图2所示，转鼓锁紧缸10的柱塞杆11的头部12具有凹形圆弧面13，转鼓装置30相应位置为凸形圆弧面32，柱塞杆11的凹形圆弧面13与转鼓装置30上的凸形圆弧面32弧面配合。轧辊装置20在进行辊距调整时必须由转鼓锁紧缸10来进行辅助定位、导向，调整完成之后由转鼓平衡缸50、压下装置及转鼓锁紧缸10进行可靠锁紧，其中转鼓锁紧缸10是一个非标准的带弹簧复位的单作用缸，转鼓锁紧缸10的液压控制系统在调整和锁紧转鼓时起关键作用。

如图3所示，现有的转鼓锁紧缸10液压控制系统是由三位四通O机能电磁换向阀4、单向节流阀5、减压阀6、两位四通D机能电磁换向阀7、压力继电器9、恒压变量泵1、溢流阀3、单向阀8、转鼓锁紧缸10及液压管路组成的液压控制回路。液压源由恒压变量泵1提供，恒压变量泵1由电机2驱动。两位四通D机能电磁换向阀7与三位四通O机能电磁换向阀4并联连接在恒压变量泵1与转鼓锁紧缸10之间。单向节流阀5串联在三位四通O机能电磁换向阀4与转鼓锁紧缸10之间，减压阀6串联在两位四通D机能电磁换向阀7与恒压变量泵1之间，单向阀8串联在两位四通D机能电磁换向阀7与转鼓锁紧缸10之间。溢流阀3连通在恒压变量泵1出口，溢流阀3用来对该系统做压力安全保护，压力继电器9连通在转鼓锁紧缸10入口。

进入该液压控制回路的液压源分为两路，一路通过三位四通O机能电磁换向阀4、单向节流阀5进入转鼓锁紧缸10；一路通过减压阀6减压，然后通过两位四通D机能电磁换向阀7、单向阀8进入转鼓锁紧缸10。在转鼓锁紧缸10的入口上连通有压力继电器9，压力继电器9可实时在线采集转鼓锁紧缸10的压力，并传送到单片机，以实时在线监控转鼓锁紧缸10的运行状态，尤其是锁紧状态压力的变化。由此形成的液压控制回路对转鼓锁紧缸10进行高压锁紧和松开，以及经减压阀6减压后的低压平衡调整。从而实现该转鼓锁紧缸10在正常轧制时对转鼓装置30的锁紧，调整轧辊装置20的辊距时对转鼓装置30导向定位，以及更换轧辊装置20时松开转鼓装置30的这一工艺过程。

现有转鼓锁紧缸10液压控制系统工作过程如下：

正常轧制时转鼓锁紧缸10处于锁紧状态，三位四通O机能电磁换向阀4电磁铁Y2得电，转鼓装置30锁紧。当管坯的规格变换时，轧辊装置20的辊距就必须进行相应的调整，此时转鼓锁紧缸10应处于低压平衡状态：两位四通D机能电磁换向阀7电磁铁Y4得电，通过调节减压阀6，使得转鼓锁紧缸10作用于转鼓装置30上的力既不会锁紧转鼓装置30，又能保证对转鼓装置30起导向定位作用。转鼓装置30锁紧的压力为系统压力14MPa，低压平衡的压力在现场经过调试试验得出，经减压阀调节至8MPa左右的压力才能起到低压平衡的作用，因转鼓装置30锁紧的压力远远大于低压平衡的压力。

根据现有转鼓锁紧缸10液压控制系统的连接关系，单向阀8在系统中使得转鼓锁紧缸10无法从锁紧状态直接切换至低压平衡状态。调整轧辊装置20的位置时，只有三位四通O机能电磁换向阀4电磁铁Y1、两位四通D机能电磁换向阀7电磁铁Y3同时得电，转鼓锁紧缸10卸荷，然后两位四通D机能电磁换向阀7电磁铁Y4得电，转鼓锁紧缸10才可以切换至低压平衡状态。

其中，当转鼓锁紧缸10卸荷后，机架与转鼓装置30之间的间隙增大，因轧辊装置20的上、下轧辊21、22重心未处于转鼓装置30的中心位置，托举上、下轧辊21、22的两个平衡缸50负载不一致，必然会引起转鼓装置30发生倾斜，并且上轧辊21调整到一定高度即被卡死。转鼓锁紧缸10的柱塞杆11的头部12具有凹形圆弧面13，端面形状结构与上转鼓31的锁紧面(凸形圆弧面)32相互配合，正常锁紧时为面与面接触，保证了转鼓装置30锁紧的可靠性，当转鼓装置30发生倾斜时，转鼓装置30的锁紧面(凸形圆弧面)32与转鼓锁紧缸10的柱塞杆11的凹形圆弧面13形成线与面的接触，这样既不能保证转鼓装置30的可靠锁紧，又对转鼓装置30表面的滑板产生切削磨损。其次，上转鼓31在倾斜状态下被转鼓锁紧缸10锁紧，当正常轧制时上轧辊21受反作用力，导致轧辊装置20的位置发生变化，出现辊距增大的现象。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种结构简单，且可将转鼓锁紧缸从锁紧状态直接切换到低压平衡状态的用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，包括液压泵与转鼓锁紧缸，在所述液压泵与转鼓锁紧缸之间并联有第一换向阀与第二换向阀，所述第一换向阀与所述转鼓锁紧缸之间串联有单向节流阀，所述第二换向阀与所述液压泵之间串联有减压阀，所述减压阀为三通式减压阀，所述第一换向阀为三位四通O机能换向阀，所述第二换向阀为两位三通C机能截止式换向阀。

进一步，所述第一换向阀与第二换向阀均为电磁换向阀，其中所述第二换向阀为单电磁铁锥式球阀。

进一步，所述液压泵为恒压变量泵。

进一步，所述液压泵出口连通有溢流阀。

进一步，所述转鼓锁紧缸入口连通有压力继电器。

本发明的有益效果在于，本发明与现有技术相比，本发明在减少单向阀，变换一个换向阀与减压阀的条件下，不但实现了原液压控制系统的全部功能，而且可方便地将转鼓锁紧缸从锁紧状态直接切换到低压平衡状态，无须进行卸荷，可靠地对移动的转鼓进行导向，保证了转鼓与轧辊的位置，减少部件之间的磨损，且提高产品的生产质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为穿孔机轧辊安装结构示意图；

图2为转鼓锁紧缸锁紧转鼓局部结构示意图；

图3为传统用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统原理示意图；

图4为本发明一种用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统原理示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图4所示，本发明是由三位四通O机能电磁换向阀4、单向节流阀5、减压阀6、两位三通C机能截止式电磁换向阀70、压力继电器9、恒压变量泵1、溢流阀3、转鼓锁紧缸10及液压管路组成的液压控制回路。液压源由恒压变量泵1提供，恒压变量泵1由电机2驱动。两位三通C机能截止式电磁换向阀70为单电磁铁锥式球阀，与三位四通O机能电磁换向阀4并联连接在恒压变量泵1与转鼓锁紧缸10之间。单向节流阀5串联在三位四通O机能电磁换向阀4与转鼓锁紧缸10之间，减压阀6为三通式叠加减压阀，可实现卸荷功能，串联在两位三通C机能截止式电磁换向阀70与恒压变量泵1之间。溢流阀3连通在恒压变量泵1出口，溢流阀3用来对该系统做压力安全保护，压力继电器9连通在转鼓锁紧缸10入口，用于实时在线采集转鼓锁紧缸10的压力状态，并传送到单片机进行处理。

进入该液压控制回路的液压源分为两路，一路通过三位四通O机能电磁换向阀4、单向节流阀5进入转鼓锁紧液压缸10；一路通过减压阀6减压，然后通过两位三通C机能截止式电磁换向阀70进入转鼓锁紧液压缸10。

本发明工作过程如下：

正常轧制时转鼓锁紧缸10处于锁紧状态，三位四通O机能电磁换向阀4电磁铁Y2得电，转鼓装置30锁紧。当管坯的规格变换时，轧辊装置20的辊距必须在转鼓锁紧缸10低压平衡压力下进行调整：两位三通C机能截止式电磁换向阀70电磁铁Y3得电，转鼓锁紧缸10处于低压平衡状态，从锁紧到低压平衡调整的切换过程中，锁紧回路的高压通过低压平衡回路的减压阀6反向溢流，在这一过程中，转鼓锁紧缸10始终处于带压状态，直至压力下降至低压平衡调整的压力，转鼓装置30在此压力的作用下不会发生偏转和倾斜，从而达到了精确调整轧辊装置20的辊距的目的。当轧辊装置20需要更换时，三位四通O机能电磁换向阀4电磁铁Y1得电，转鼓锁紧缸10松开，轧辊装置20才可以被顺利吊出。

本发明与现有技术相比有以下三个优点：

第一，满足了转鼓锁紧缸10从锁紧状态到低压平衡状态直接切换的这种工艺过程，从而解决了目前转鼓锁紧缸10从卸荷状态到低压平衡状态调整时所带来的轧辊装置20位置变化，消除了轧辊装置20的辊距误差。

第二，充分利用三通式叠加减压阀6的反向溢流功能。把锁紧回路的高压通过低压平衡回路的减压阀6反向溢流，保证了低压平衡回路的可靠运行。

第三，用于低压平衡调整的两位三通C机能截止式电磁换向阀70为单电磁铁锥式球阀，减少了电气控制点，而且保压效果更好，解决了现有技术因滑阀内泄所带来的压力下降的问题，从而保证了穿孔时设备的稳定性，进一步提高了产品的合格率和成材率。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，其特征在于，包括液压泵与转鼓锁紧缸，在所述液压泵与转鼓锁紧缸之间并联有第一换向阀与第二换向阀，所述第一换向阀与所述转鼓锁紧缸之间串联有单向节流阀，所述第二换向阀与所述液压泵之间串联有减压阀，所述减压阀为三通式减压阀，所述第一换向阀为三位四通O机能换向阀，所述第二换向阀为两位三通C机能截止式换向阀。

2.如权利要求1所述的用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，其特征在于，所述第一换向阀与第二换向阀均为电磁换向阀，其中所述第二换向阀为单电磁铁锥式球阀。

3.如权利要求1所述的用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，其特征在于，所述液压泵为恒压变量泵。

4.如权利要求1所述的用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，其特征在于，所述液压泵出口连通有溢流阀。

5.如权利要求1所述的用于热轧无缝钢管的穿孔机转鼓锁紧缸液压控制系统，其特征在于，所述转鼓锁紧缸入口连通有压力继电器。

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