CN104358725A - 同步缸控制中间罐升降装置 - Google Patents

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    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/22—Synchronisation of the movement of two or more servomotors

Abstract

本发明公开了一种同步缸控制中间罐升降装置，所述装置包括多个升降执行机构和液压控制系统；所述升降执行机构包括控制升降梁升降的液压执行缸；所述液压控制系统包括同步液压缸，双电控电磁换向阀，单电控电磁换向阀一，液控单向阀一，液控单向阀二，单电控电磁换向阀二，单电控电磁换向阀三，进油孔(P)和回油孔(T)。本发明因同步液压缸本身的容积效率高，可以在具有不同负载的情况下获得较高的同步精度，这种功能是同步马达等其他液压元件所不能够实现的，液压控制系统可以确保同步控制精度，液压执行缸无需安装位移传感器，避免了因位移传感器、液压控制回路、电气控制回路故障而导致的系统执行机构不同步、不稳定，提高了系统的可靠性。

Description

同步缸控制中间罐升降装置
技术领域
本发明涉及一种同步缸控制中间罐升降装置，属于冶金行业连铸机设备液压控制技术领域。
背景技术
中间罐是连铸工艺流程中，位于钢包和结晶器之间的过渡容器，中间罐升降是为了满足中间罐的烘烤、长水口的装卸、浸入式水口装置伸入结晶器浇注等需要。中间罐升降的不同步将会严重影响生产。
连铸设备中间罐车的中间罐升降有两种形式，一种为电动控制，但电动控制中使用的蜗轮蜗杆是千斤顶式的，结构复杂，工作程序繁琐，受浇钢环境的直接影响蜗轮蜗杆及丝杠易损坏，维护费用高；另一种为液压控制，现有技术中液压同步控制升降方法，系统原理较复杂，控制繁琐，故障率高，液压控制中间罐升降同步性主要取决于液压同步马达。液压同步马达的同步精度主要受以下因素的影响：液压同步马达及液压执行器的加工精度、负载的均匀程度、介质的温度和粘度、系统压力等级、同步马达的转速、液压管道的布置等等，这些都会导致执行机构动作不同步，影响系统的可靠性。为了提高液压同步马达的控制精度，还有在液压执行缸内设置直线位移传感器进行同步检测，并通过获取位移传感器信号进行位置同步补偿控制，但这种系统液压、电气控制回路较复杂，不利于系统的安装、维护和调试、使用。
发明内容
根据上述提出的电动控制结构复杂、部件易损坏以及液压控制同步性差、控制回路复杂、不利于系统的安装、维护和调试、使用等技术问题，而提供一种同步缸控制中间罐升降装置。
本发明采用的技术手段如下：
一种同步缸控制中间罐升降装置，包括多个升降执行机构和液压控制系统；
所述升降执行机构包括控制升降梁升降的液压执行缸；
所述液压控制系统包括同步液压缸，双电控电磁换向阀，单电控电磁换向阀一，液控单向阀一，液控单向阀二，单电控电磁换向阀二，单电控电磁换向阀三，进油孔(P)和回油孔(T)；
所述同步液压缸包括多个容积相等的油腔，所述油腔内设有活塞，多个所述活塞连在同一活塞杆上，所述油腔通过所述液控单向阀一与所述液压执行缸的无杆腔连通，所述油腔通过一单向节流阀与所述双电控电磁换向阀的第一通油孔(A)连通；
所述双电控电磁换向阀的第二通油孔(B)与所述液压执行缸的有杆腔连通；
所述单电控电磁换向阀一的第一通油孔(A)通过所述液控单向阀二和所述液控单向阀一与所述液压执行缸的无杆腔连通；
所述单电控电磁换向阀二的第二通油孔(B)与所述液控单向阀一连通；
所述单电控电磁换向阀三的第一通油孔(A)与所述液控单向阀二连通；
所述进油孔(P)分别与所述双电控电磁换向阀，所述单电控电磁换向阀一，所述单电控电磁换向阀二和所述单电控电磁换向阀三连通；
所述回油孔(T)分别与所述双电控电磁换向阀，所述单电控电磁换向阀一，所述单电控电磁换向阀二和所述单电控电磁换向阀三连通；
工作状态下，所述双电控电磁换向阀的电磁铁(b)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述双电控电磁换向阀的第一通油孔(A)，所述单向节流阀送入到所述油腔内，推动所述活塞从行程起点向行程终点运动，同时所述油腔内等量的压力油通过所述液控单向阀一送入到所述液压执行缸的无杆腔内，多个所述液压执行缸同步上升，所述液压执行缸的有杆腔内的压力油经过所述双电控电磁换向阀的第二通油孔(B)送入到所述回油孔(T)；当所述活塞到达行程终点而所述液压执行缸尚未上升至行程终点时，所述单电控电磁换向阀一的电磁铁(a)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述单电控电磁换向阀一的第一通油孔(A)，所述液控单向阀二和所述液控单向阀一送入到所述液压执行缸的无杆腔内，直至所述液压执行缸上升至行程终点；所述液压执行缸上升至行程终点后，所述双电控电磁换向阀的电磁铁(b)失电，所述单电控电磁换向阀一的电磁铁(a)失电，所述液压执行缸的无杆腔通过所述液控单向阀一保压，所述等量的压力油为事先加入到所述油腔内的；
所述单电控电磁换向阀二的电磁铁(a)得电控制所述液控单向阀一打开，所述双电控电磁换向阀的电磁铁(a)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述双电控电磁换向阀的第二通油孔(B)送入到所述液压执行缸的有杆腔内，所述液压执行缸无杆腔内的压力油经过所述液压单向阀一送入到所述油腔内，推动所述活塞从行程终点向行程起点运动，同时所述油腔内原有的压力油经过所述单向节流阀和所述双电控电磁换向阀的第一通油孔(A)送入到所述回油孔(T)，多个所述降液压执行缸同步下降；当所述活塞到达行程起点而所述液压执行缸尚未下降至行程起点时，所述单电控电磁换向阀三的电磁铁(a)得电控制所述液控单向阀二打开，所述液压执行缸无杆腔内的压力油经过所述液压单向阀一，所述液控单向阀二、所述单电控电磁换向阀一的第一通油孔(A)送入到所述回油孔(T)，直至所述液压执行缸下降至行程起点。
所述升降执行机构还包括分别位于所述升降梁两侧的升降轨道装置，所述升降梁两侧分别设有所述液压执行缸。
所述升降轨道装置上设有导轨，所述升降梁上设有支撑中间罐耳轴的支座，所述升降梁两侧分别设有与所述导轨相对应的导向轮。
所述液压执行缸与所述升降梁铰接，所述液压执行缸通过法兰支座固定在中间罐车的行走车架上。
本发明具有以下优点：
因同步液压缸本身的容积效率高，可以在具有不同负载的情况下获得较高的同步精度，这种功能是同步马达等其他液压元件所不能够实现的。
液压控制系统可以确保同步控制精度，液压执行缸无需安装位移传感器，避免了因位移传感器、液压控制回路、电气控制回路故障而导致的系统执行机构不同步、不稳定，提高了系统的可靠性。
基于上述理由本发明可在冶金行业连铸机设备液压控制技术领域等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的具体实施方式中的同步缸控制中间罐升降装置的结构示意图。
1、同步液压缸，2、双电控电磁换向阀，3、单电控电磁换向阀一，4、液控单向阀一，5、液控单向阀二，6、单电控电磁换向阀二，7、单电控电磁换向阀三，8、单向节流阀，9、升降梁，10、液压执行缸，11、升降轨道装置，12、测压排气接头一，13、安全阀，14、测压排气接头二，15、减压阀，16、测压排气接头三，1.1、油腔，1.2、活塞，1.3、活塞杆，9.1、支座，9.2、导向轮，11.1、导轨。
具体实施方式
如图1所示，一种同步缸控制中间罐升降装置，包括两个升降执行机构和液压控制系统；
所述升降执行机构包括控制升降梁9升降的液压执行缸10，分别位于所述升降梁9两侧的升降轨道装置11，所述升降轨道装置11上设有导轨11.1，所述升降梁9上设有支撑中间罐耳轴的支座9.1，所述升降梁9两侧分别设有与所述导轨11.1相对应的导向轮9.2，所述升降梁9两侧分别设有液压执行缸10，所述液压执行缸10与所述升降梁9铰接，所述液压执行缸10通过法兰支座固定在中间罐车的行走车架上，所述液压执行缸10的有杆腔和所述液压执行缸10的无杆腔上分别设有测压排气接头一12，所述测压排气接头一12的作用是用于排除所述液压执行缸10中的气体和在液压系统出现故障时检测所述液压执行缸10的有杆腔和无杆腔内压力做为辅助检测手段，帮助分析和判断液压系统故障；
所述液压控制系统包括同步液压缸1，双电控电磁换向阀2，单电控电磁换向阀一3，液控单向阀一4，液控单向阀二5，单电控电磁换向阀二6，单电控电磁换向阀三7，进油孔(P)，回油孔(T)以及用于连接所述液压控制系统各部件的管路；
所述同步液压缸1包括四个容积相等的油腔1.1，所述油腔1.1内设有活塞1.2，四个所述活塞1.2连在同一活塞杆1.3上，所述油腔1.1通过所述液控单向阀一5与所述液压执行缸10的无杆腔连通，所述油腔1.1通过一单向节流阀8与所述双电控电磁换向阀2的第一通油孔(A)连通，所述液压执行缸10的无杆腔还通过一安全阀13与所述回油孔(T)连通；
所述双电控电磁换向阀2的第二通油孔(B)与所述液压执行缸10的有杆腔连通；
所述双电控电磁换向阀2还与泄油管(L)连通；
所述单电控电磁换向阀一3的第一通油孔(A)通过所述液控单向阀二5和所述液控单向阀一4与所述液压执行缸10的无杆腔连通，所述单电控电磁换向阀一3与所述进油孔(P)之间还设有一减压阀15，所述减压阀15用于降低液压系统压力，使工作压力与负载相匹配，所述减压阀15上还设有用于检测所述减压阀15的设定压力的测压排气接头三16；
所述单电控电磁换向阀二6的第二通油孔(B)与所述液控单向阀一4连通；
所述单电控电磁换向阀三7的第一通油孔(A)与所述液控单向阀二5连通；
所述进油孔(P)分别与所述双电控电磁换向阀2，所述单电控电磁换向阀一3，所述单电控电磁换向阀二6和所述单电控电磁换向阀三7连通；
所述回油孔(T)分别与所述双电控电磁换向阀2，所述单电控电磁换向阀一3，所述单电控电磁换向阀二6和所述单电控电磁换向阀三7连通；
上述连接管路上还设有多个测压排气接头二14，所述测压排气接头二14用于排出液压系统中的气体，检测液压系统的压力，以利于液压系统调试和故障判断。
工作状态下，所述双电控电磁换向阀2的电磁铁(b)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述双电控电磁换向阀2的第一通油孔(A)，所述单向节流阀8送入到所述油腔1.1内，推动所述活塞1.2从行程起点向行程终点运动，同时所述油腔1.1内等量的压力油通过所述液控单向阀一4送入到所述液压执行缸10的无杆腔内，四个所述液压执行缸10同步上升，所述液压执行缸10的有杆腔内的压力油经过所述双电控电磁换向阀2的第二通油孔(B)送入到所述回油孔(T)；当所述活塞1.2到达行程终点而所述液压执行缸10尚未上升至行程终点时，所述单电控电磁换向阀一3的电磁铁(a)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述单电控电磁换向阀一3的第一通油孔(A)，所述液控单向阀二5和所述液控单向阀一4送入到所述液压执行缸10的无杆腔内，直至所述液压执行缸10上升至行程终点；所述液压执行缸10上升至行程终点后，所述双电控电磁换向阀2的电磁铁(b)失电，所述单电控电磁换向阀一3的电磁铁(a)失电，所述液压执行缸10的无杆腔通过所述液控单向阀一4保压，所述等量的压力油为事先加入到所述油腔1.1内的；
所述单电控电磁换向阀二6的电磁铁(a)得电控制所述液控单向阀一4打开，所述双电控电磁换向阀2的电磁铁(a)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述双电控电磁换向阀2的第二通油孔(B)送入到所述液压执行缸10的有杆腔内，所述液压执行缸10无杆腔内的压力油经过所述液压单向阀一4送入到所述油腔1.1内，推动所述活塞1.2从行程终点向行程起点运动，同时所述油腔1.1内原有的压力油经过所述单向节流阀8和所述双电控电磁换向阀2的第一通油孔(A)送入到所述回油孔(T)，四个所述降液压执行缸10同步下降；当所述活塞1.2到达行程起点而所述液压执行缸10尚未下降至行程起点时，所述单电控电磁换向阀三7的电磁铁(a)得电控制所述液控单向阀二5打开，所述液压执行缸10无杆腔内的压力油经过所述液压单向阀一4，所述液控单向阀二5、所述单电控电磁换向阀一2的第一通油孔(A)送入到所述回油孔(T)，直至所述液压执行缸10下降至行程起点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种同步缸控制中间罐升降装置，其特征在于，所述装置包括多个升降执行机构和液压控制系统；
所述升降执行机构包括控制升降梁升降的液压执行缸；
所述液压控制系统包括同步液压缸，双电控电磁换向阀，单电控电磁换向阀一，液控单向阀一，液控单向阀二，单电控电磁换向阀二，单电控电磁换向阀三，进油孔(P)和回油孔(T)；
所述同步液压缸包括多个容积相等的油腔，所述油腔内设有活塞，多个所述活塞连在同一活塞杆上，所述油腔通过所述液控单向阀一与所述液压执行缸的无杆腔连通，所述油腔通过一单向节流阀与所述双电控电磁换向阀的第一通油孔(A)连通；
所述双电控电磁换向阀的第二通油孔(B)与所述液压执行缸的有杆腔连通；
所述单电控电磁换向阀一的第一通油孔(A)通过所述液控单向阀二和所述液控单向阀一与所述液压执行缸的无杆腔连通；
所述单电控电磁换向阀二的第二通油孔(B)与所述液控单向阀一连通；
所述单电控电磁换向阀三的第一通油孔(A)与所述液控单向阀二连通；
所述进油孔(P)分别与所述双电控电磁换向阀，所述单电控电磁换向阀一，所述单电控电磁换向阀二和所述单电控电磁换向阀三连通；
所述回油孔(T)分别与所述双电控电磁换向阀，所述单电控电磁换向阀一，所述单电控电磁换向阀二和所述单电控电磁换向阀三连通；
工作状态下，所述双电控电磁换向阀的电磁铁(b)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述双电控电磁换向阀的第一通油孔(A)，所述单向节流阀送入到所述油腔内，推动所述活塞从行程起点向行程终点运动，同时所述油腔内等量的压力油通过所述液控单向阀一送入到所述液压执行缸的无杆腔内，多个所述液压执行缸同步上升，所述液压执行缸的有杆腔内的压力油经过所述双电控电磁换向阀的第二通油孔(B)送入到所述回油孔(T)；当所述活塞到达行程终点而所述液压执行缸尚未上升至行程终点时，所述单电控电磁换向阀一的电磁铁(a)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述单电控电磁换向阀一的第一通油孔(A)，所述液控单向阀二和所述液控单向阀一送入到所述液压执行缸的无杆腔内，直至所述液压执行缸上升至行程终点；所述液压执行缸上升至行程终点后，所述双电控电磁换向阀的电磁铁(b)失电，所述单电控电磁换向阀一的电磁铁(a)失电，所述液压执行缸的无杆腔通过所述液控单向阀一保压；
所述单电控电磁换向阀二的电磁铁(a)得电控制所述液控单向阀一打开，所述双电控电磁换向阀的电磁铁(a)得电，压力油经过所述进油孔(P)，所述双电控电磁换向阀的第二通油孔(B)送入到所述液压执行缸的有杆腔内，所述液压执行缸无杆腔内的压力油经过所述液压单向阀一送入到所述油腔内，推动所述活塞从行程终点向行程起点运动，同时所述油腔内原有的压力油经过所述单向节流阀和所述双电控电磁换向阀的第一通油孔(A)送入到所述回油孔(T)，多个所述降液压执行缸同步下降；当所述活塞到达行程起点而所述液压执行缸尚未下降至行程起点时，所述单电控电磁换向阀三的电磁铁(a)得电控制所述液控单向阀二打开，所述液压执行缸无杆腔内的压力油经过所述液压单向阀一，所述液控单向阀二、所述单电控电磁换向阀一的第一通油孔(A)送入到所述回油孔(T)，直至所述液压执行缸下降至行程起点。
2.根据权利要求1所述的一种同步缸控制中间罐升降装置，其特征在于：所述升降执行机构还包括分别位于所述升降梁两侧的升降轨道装置，所述升降梁两侧分别设有所述液压执行缸。
3.根据权利要求2所述的一种同步缸控制中间罐升降装置，其特征在于：所述升降轨道装置上设有导轨，所述升降梁上设有支撑中间罐耳轴的支座，所述升降梁两侧分别设有与所述导轨相对应的导向轮。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种同步缸控制中间罐升降装置，其特征在于：所述液压执行缸与所述升降梁铰接，所述液压执行缸通过法兰支座固定在中间罐车的行走车架上。
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