CN103111471A - 一种双辊式铸轧机液压压下系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双辊式铸轧机液压压下系统及其操作方法，属于液压系统保压技术领域，所述系统由两个相对称的油路组成，每个油路均包括柱塞泵，压下油缸，电磁溢流阀，单向阀，滤油器，蓄能器，电磁球阀，节流阀、第一单向节流阀及压力传感等，由于上述液压压下系统工作回路中单向阀，液控单向阀及电磁球阀保压性能好，再加上有蓄能器补充系统压力，因此系统保压时间长,压力稳定，压力保持可靠，同时，由于保压期间柱塞停止工作，完全消除了在工作过程中的压力上下波动现象，使板形质量有了很大提高，同时也节省了生产过程的电能消耗。

Description

一种双辊式铸轧机液压压下系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种双辊式铸轧机液压压下系统及其操作方法，属于液压系统保压技术领域。

背景技术

铝带材铸轧是介于热轧与铸造之间的一种工艺，它是在两个用水冷却的铸轧辊之间注入铝溶液，通过冷凝结晶轧制而生产出铝带坯，为冷轧机提供原材料。目前，使用较广的双辊式铸轧机，采用的是液压压下的辊缝调节系统，所述液压压下系统原理如图1所示，在双辊式铸轧机的传动侧和操作侧各有一个压下油缸9，压下油缸9的无杆腔进油来自高压泵站，有杆腔回油接中压泵站，完成液压压下动作；有杆腔进油，无杆腔回油完成抬起动作。上述系统由两个柱塞泵1，一个电磁溢流阀2，两个单向阀3,，一个滤油器4，一个电磁换向阀5，两个液控单向阀6，两个截止阀7，两个单向减压阀8等组成。与油箱10相连的柱塞泵1启动后，电磁溢流阀2处于失电状态，用来调节系统的系统压力至15 MPa左右，电磁换向阀5左位得电，柱塞泵1向压下油缸9供油，先经过液控单向阀6、截止阀7，再经单向减压阀8的压力调节手柄调节至正常稳定轧制时所需的压力，向压下油缸9的无杆腔进油，完成液压压下动作；当需要轧辊抬起时,则由中压系统向压下油缸9的有杆腔供油，无杆腔回油先经过单向减压阀8的单向阀，此时，电磁换向阀5处于右位得电，液控单向阀6打开，无杆腔回油再依次通过截止阀7、液控单向阀6和电磁换向阀5回到油箱10，压下油缸9完成回油动作,轧辊抬起。

上述液压压下系统主要存在以下几个缺陷：

1）单向减压阀8的阀前压力起伏变化大：因为减压阀的阀后压力能稳定在设定压力值上的前提条件是，减压阀的阀前压力要高于阀后压力，否则减压阀阀后压力就不能稳定。不过在减压阀的阀前压力提高时，可能会使减压阀的阀后压力瞬时提高，但经减压阀压力自动调节后，能迅速恢复到减压阀的阀后调定压力值。因此系统的电磁溢流阀3由于锥阀磨损而导致系统的压力上下波动时，也会引起单向减压阀8阀后压力的上下波动。而且减压阀的先导锥阀与阀座的磨损，还会引起内泄漏，也会导致减压阀出口压力的上下波动。而压力上下波动会影响铝带材纵向的厚度偏差及其横向的厚度偏差，导致铝带材的板形不良；

2)外泄油路有背压，减压阀单向减压阀8的控制油路为外泄油路，即控制油液推开锥阀后，单独回油箱，如果这个外泄油路上有背压而且背压有变化，则直接影响推动锥阀的压力油的压力，引起压力变化，从而导致减压阀的阀后工作压力变化。在单向减压阀8中由于存在外泄油路，在油泵1停止运转之后，达不到保压状态，压力下降比较快，这就需要油泵1的长期运转，一方面增加了能耗，另一方面，也加速了液压油泵1的磨损，降低了使用寿命。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种双辊式铸轧机液压压下系统及其操作方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力稳定、保压时间长、能耗低且能快速完成压下动作的的双辊式铸轧机液压压下系统及其操作方法。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种双辊式铸轧机液压压下系统，由两个相对称的油路组成，每个油路均包括柱塞泵，压下油缸，电磁溢流阀，单向阀，滤油器，蓄能器，电磁球阀，节流阀、第一单向节流阀及压力传感等，其中，柱塞泵一端与油箱相连，另一端依次通过单向阀、滤油器和第一单向节流阀向压下油缸无杆腔供油，蓄能器与滤油器的输出端相连，电磁溢流阀并联在柱塞泵上，用于调节液压压下系统压力，压力传感器与压下油缸相连，压下油缸的压力通过压力传感器反馈给控制单元；电磁球阀和节流阀依次连接在压下油缸和油箱之间；压下油缸的无杆腔还通过第一单向节流阀、液控单向阀和第三单向节流阀与中压系统相连，液控单向阀的控制油路与中压系统相连，在轧辊抬起时，用于打开液控单向阀；压下油缸的有杆腔通过第二单向节流阀与中压系统相连；所述液压压下系统还包括若干个常开截止阀，分别设置在滤油器与蓄能器、滤油器与第一单向节流阀之间。

上述两个油路常开截止阀之间，还设有常闭截止阀，用于断开两个油路，防止两个油路相互干扰。

上述电磁球阀采用无泄漏阀。

所述控制单元由显示仪表、按键和处理器等组成，用户可以根据实际生产需要，通过按键输入各项压力值，然后通过处理器进行处理。

上述双辊式铸轧机液压压下系统操作方法，包括如下工作步骤：

1）柱塞泵提供油路压力油，由并联的电磁溢流阀分别调节两个油路的压力，再流经单向阀和滤油器，一方面向蓄能器供油，另一方面经第一单向节流阀向压下油缸无杆腔供油，而压下油缸的压力通过压力传感器反馈给控制单元，控制单元设定最低压力和最高压力值，第一单向节流阀的作用是当柱塞泵向压下油缸供油时，调节流量，使压下油缸的压力缓慢上升，防止压力冲的过高；

2）当压力传感器检测到压下油缸压力超过最高压力值时，柱塞泵停止运转，此时，电磁球阀得电，压下油缸无杆腔内的压力油通过电磁球阀和预先调节好流量的节流阀流回油箱，压力下降，此时，储能器中的压力油也会通过常开截止阀、第一单向节流阀、电磁球阀和节流阀流回油箱，节流阀的作用是当电磁球阀卸压时，调节油量，使压下油缸的压力缓慢下降，防止压力冲的过低；

3）当压下油缸油压下降到最低压力与最高压力值之间时，电磁球阀失电，此时液压压下系统处于保压状况，由蓄能器补充因泄漏损失的压力油流量；

4）当压下油缸压力低于控制单元设定的最低压力值时，柱塞泵再次启动，此时电磁球阀失电，柱塞泵向压下油缸无杆腔供油，直至压下油缸达到压力最低值时，柱塞泵停止工作； 

5）当轧辊需要抬起时，中压系统压力油通过第二单向节流阀向压下油缸有杆腔进油，此时，中压系统压力油同时流入液控单向阀控制油路，打开液控单向阀，压下油缸无杆腔内的压力油依次通过第一单向节流阀、液控单向阀和第三单向节流阀向中压系统回油，完成压下油缸的抬起动作。

作为优选，当上述液压压下系统执行压下动作时，在柱塞泵向压下油缸供油时，同时开启中压系统，使中压系统中的压力油通过第三单向节流阀、液控单向阀和第一单向节流阀向压下油缸供油，实现快速压下。因为柱塞泵处于高压系统中，存在流量小，速度慢的缺陷，从而导致压下动作速度慢，因此， 采用高压和中压同时供油，能达到快速压下的目前，从而节省时间。

由于上述液压压下系统工作回路中单向阀，液控单向阀及电磁球阀保压性能好，再加上有蓄能器补充系统压力，因此系统保压时间长,压力稳定，压力保持可靠，同时，由于保压期间柱塞停止工作，使压力油路不再有油液的脉动，完全消除了在工作过程中的压力上下波动现象，使板形质量有了很大提高，同时也节省了生产过程的电能消耗；此外，两个柱塞泵各自向一个压下油缸供油，并且两个油路完全对称。这就防止了因调节一个油缸的压力而引起另一个油缸的压力变化，从而保证另一个油缸所控制的铝带材板厚不变。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1 为现有技术中的双辊式铸轧机液压压下系统结构示意图；

图2为本实施例的双辊式铸轧机液压压下系统结构示意图。

标号说明：

图1：柱塞泵1；电磁溢流阀2；单向阀 3；滤油器4；电磁换向阀5；液控单向阀6；截止阀7；单向减压阀8；压下油缸9；

图2：柱塞泵1-1和2-1；电磁溢流阀1-2和2-2；单向阀1-3和2-3；滤油器1-4和2-4；蓄能器1-5和2-5；第一截止阀1-6a和2-6a；第二截止阀1-6b和2-6b；液控单向阀1-7和2-7；节流阀1-8和2-8；电磁球阀1-9和2-9；压力传感器1-10和2-10；第一单向节流阀1-11a和2-11a；第二单向节流阀1-11b和2-11b；第三单向节流阀1-11c和2-11c；压下油缸1-12和2-12；常闭截止阀1-13；控制单元1-14；油箱1-15。

具体实施方式

如图1所示，一种双辊式铸轧机液压压下系统，由两个相对称的油路组成。以其中一个油路为例，描述其各部件的连接关系和作用，柱塞泵1-1一端与油箱1-15相连，另一端依次通过单向阀1-3、滤油器1-4、第一截止阀1-6a和第一单向节流阀1-11a向压下油缸1-12无杆腔供油，蓄能器1-5通过第二截止阀1-6b与滤油器1-4的输出端相连，电磁溢流阀1-2并联在柱塞泵1-1上，用于调节液压压下系统压力，压力传感器1-10与压下油缸1-12相连，压下油缸1-12的压力通过压力传感器1-10反馈给控制单元1-14的处理器；电磁球阀1-9一端与压下油缸1-12的无杆腔相连，另一端通过节流阀1-8与油箱1-15相连。

压下油缸1-12的无杆腔还通过第一单向节流阀1-11a、液控单向阀1-7和第三单向节流阀1-11c与中压系统相连，中压系统同时还连接液控单向阀1-7控制油路，在轧辊抬起时，用于打开液控单向阀1-7；压下油缸1-12的有杆腔通过第二单向节流阀1-11b与中压系统相连。

上述液压压下系统两个油路常开截止阀1-6b和2-6b之间，还设有常闭截止阀1-13，用于断开两个油路，防止两个油路相互干扰。

上述电磁球阀1-9采用无泄漏阀，具体可以采用COMPASS公司的DE系列或PB系列的无泄漏阀。

蓄能器1-5可以采用多种加载方式的蓄能器，本实施例中，采用重锤式蓄能器。

所述控制单元1-14由显示仪表，按键和处理器等组成，用户可以根据实际生产需要，通过按键输入各项压力值，然后通过处理器进行比较处理，执行相关动作。

在本实施例中，与柱塞泵1-1和节流阀1-8相连的油箱1-15所在的高压系统压力值为15MPa，与第二单向节流阀1-11b、第三单向节流阀1-11c和液控单向阀1-7相连的中压系统压力值为7 MPa，压下油缸1-12的压力值范围为8.8-9.0 MPa。

上述双辊式铸轧机液压压下系统操作方法，包括如下步骤：

1）柱塞泵1-1和2-1提供油路压力油，由并联的电磁溢流阀1-2和2-2分别调节两个油路的压力，再分别流经单向阀1-3、2-3和滤油器1-4、2-4，一方面向蓄能器1-5和2-5供油，另一方面经第一单向节流阀1-11a和2-11a向压下油缸1-12和2-12无杆腔供油，而压下油缸1-12和2-12的压力分别通过压力传感器1-10和2-10反馈给控制单元1-14的处理器，通过控制单元1-14的显示仪表和按键设定压下油缸1-12和2-12的最低压力为8.8 MPa，最高压力值为9.0 MPa，第一单向节流阀1-11a和2-11a的作用是当柱塞泵1-1和2-1供油时，调节流量，使压下油缸1-12和2-12的压力缓慢上升，防止压力冲的过高；

2）当压力传感器1-10和2-10检测到压下油缸1-12和2-12压力超过最高压力值9.0 MPa时，柱塞泵1-1和2-1停止运转，此时，电磁球阀1-9和2-9得电，压下油缸1-12和2-12无杆腔内的压力油通过电磁球阀1-9、2-9和预先调节好流量的节流阀1-8、2-8流回油箱1-15和2-15，压力下降，此时，储能器1-5和2-5中的压力油也会分别通过截止阀1-6b和2-6b、1-6a和2-6a、单向节流阀1-11a和2-11a、电磁球阀1-9和2-9、节流阀1-8和2-8流回油箱1-15，节流阀1-8和2-8的作用是当电磁球阀1-9和2-9卸压时，调节油量，使压下油缸1-12和2-12的压力缓慢下降，防止压力冲的过低；

3）当压下油缸1-12和2-12油压处于8.8-9.0 MPa之间时，电磁球阀1-9和2-9失电，此时液压压下系统处于保压状况，由蓄能器1-5和2-5分别补充因泄漏损失的压力油流量，由于保压期间柱塞泵1-1和2-1停止工作，使压力油路不再有油液的脉动，完全消除了在工作过程中的压力上下波动现象，使板形质量有了很大提高，同时也节省了生产过程的电费消耗；

4）当压下油缸1-12和2-12压力低于控制单元设定的最低压力值8.8 MPa时，柱塞泵1-1和2-1再次启动，此时电磁球阀1-9和2-9失电，柱塞泵1-1和2-1向压下油缸1-12和2-12无杆腔供油，直至压下油缸1-12和2-12达到压力最低值8.8 MPa时，柱塞泵1-1和2-1停止工作； 

5）当轧辊需要抬起时，中压系统压力油通过第二单向节流阀1-11b和2-11b向压下油缸1-12和2-12有杆腔进油，此时，中压系统压力油同时流入液控单向阀1-7和2-7控制油路，进而打开液控单向阀1-7和2-7，压下油缸1-12和2-12无杆腔内的压力油依次通过第一单向节流阀1-11a和2-11a、液控单向阀1-7和2-7、第三单向节流阀1-11c和2-11c向中压系统回油，完成压下油缸1-12和2-12的抬起动作。

当上述液压压下系统执行压下动作时，在柱塞泵1-1和2-1向压下油缸1-12和2-12供油时，同时开启中压系统，使中压系统中的压力油通过第三单向节流阀1-11c和2-11c、液控单向阀1-7和2-7、第一单向节流阀1-11a和2-11a向压下油缸1-12和2-12供油，实现快速压下。因为柱塞泵1-1和2-1处于高压系统中，存在流量小，速度慢的缺陷，从而导致压下动作速度慢，因此，采用高压和中压同时供油，能达到快速压下的目前，从而节省时间。

上述步骤中的两个油路在操作过程中，相互独立，互不干扰。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种双辊式铸轧机液压压下系统，其特征在于：所述系统由两个相对称的油路组成，每个油路均包括柱塞泵，压下油缸，电磁溢流阀，单向阀，滤油器，蓄能器，电磁球阀，节流阀、第一单向节流阀及压力传感，其中，柱塞泵一端与油箱相连，另一端依次通过单向阀、滤油器和第一单向节流阀向压下油缸无杆腔供油，蓄能器与滤油器的输出端相连，电磁溢流阀并联在柱塞泵上，用于调节液压压下系统压力，压力传感器与压下油缸相连，压下油缸的压力通过压力传感器反馈给控制单元；电磁球阀和节流阀依次连接在压下油缸和油箱之间；压下油缸的无杆腔还通过第一单向节流阀、液控单向阀和第三单向节流阀与中压系统相连，液控单向阀控制油路与中压系统相连，在轧辊抬起时，用于打开液控单向阀；压下油缸的有杆腔通过第二单向节流阀与中压系统相连；所述液压压下系统还包括若干个常开截止阀，分别设置在滤油器与蓄能器、滤油器与第一单向节流阀之间。

2.如权利要求1所述的一种双辊式铸轧机液压压下系统，其特征在于：上述两个油路常开截止阀之间，还设有常闭截止阀。

3.如权利要求1所述的一种双辊式铸轧机液压压下系统，其特征在于：上述电磁球阀采用无泄漏阀。

4.如权利要求1所述的一种双辊式铸轧机液压压下系统，其特征在于：所述控制单元由显示仪表、按键和处理器组成。

5.一种双辊式铸轧机液压压下系统操作方法，其特征在于包括如下步骤：

1）柱塞泵提供油路压力油，由并联的电磁溢流阀分别调节两个油路的压力，再流经单向阀和滤油器，一方面向蓄能器供油，另一方面经第一单向节流阀向压下油缸无杆腔供油，而压下油缸的压力通过压力传感器反馈给控制单元，控制单元设定最低压力和最高压力值；

2）当压力传感器检测到压下油缸压力超过最高压力值时，柱塞泵停止运转，此时，电磁球阀得电，压下油缸无杆腔内的压力油通过电磁球阀和预先调节好流量的节流阀流回油箱，压力下降，此时，储能器中的压力油也会通过常开截止阀、单向节流阀、电磁球阀和节流阀流回油箱；

3）当压下油缸油压下降到最低压力与最高压力值之间时，电磁球阀失电，此时液压压下系统处于保压状况，由蓄能器补充因泄漏损失的压力油流量；

4）当压下油缸压力低于控制单元设定的最低压力值时，柱塞泵再次启动，此时电磁球阀失电，柱塞泵向压下油缸无杆腔供油，直至压下油缸达到压力最低值时，柱塞泵停止工作； 

5）当轧辊需要抬起时，中压系统压力油通过第二单向节流阀向压下油缸有杆腔进油，此时，中压系统压力油同时流入液控单向阀控制油路，打开液控单向阀，压下油缸无杆腔内的压力油依次通过第一单向节流阀、液控单向阀和第三单向节流阀向中压系统回油，完成压下油缸的抬起动作。

6.如权利要求5所述的一种双辊式铸轧机液压压下系统操作方法，其特征在于：当上述液压压下系统执行压下动作时，在柱塞泵向压下油缸供油时，同时开启中压系统，使中压系统中的压力油通过第三单向节流阀、液控单向阀和第一单向节流阀向压下油缸供油，实现快速压下。