CN107630852B - 一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，属于炼钢连铸技术领域。技术方案是：利用层叠式逻辑阀集成块组成拉矫液压控制的功能单元，连铸机一个流的拉矫液压控制功能单元由减压单元、拉坯单元、脱坯单元组成。由于插装阀的基本组件均为标准件，而且其阀芯是圆锥形阀芯结构，所以它的可靠性高，即防卡能力大大强于普通的滑阀，并有自清污能力；同时，它的通流能力也比普通的滑阀大得多，还由于其组件均是插装于液压集成块内部的，所以用插装阀组成的液压集成系统的结构大为缩小；基本单元为锥阀结构，内部泄漏极少，响应性能良好，可进行高速切换。

Description

一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法

技术领域

本发明涉及一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，属于炼钢连铸技术领域。

背景技术

连铸机是炼钢厂重要的冶炼设备，而拉矫机是连铸工艺中核心的工艺设备，钢水经过大包浇注到中间包，由中间包分流到各个结晶器，铸成成型坯，由拉矫机拉出规格、截面不同的铸坯；而拉矫液压控制的方法是拉矫机的重要组成部分。目前，拉矫机液压的控制主要采用的是集成块和板式阀件连铸在一起进行控制，这样拉矫机液压控制阀组就会做的非常大，随着连铸机朝着多流化发展，尤其十机十流、十二机十二流连铸机的出现，采用原有的连铸机拉矫液压控制的方法拉矫液压系统势必要做的十分庞大，且板式阀件一般通径都不大，流量小，响应速度慢，现有的拉矫机液压控制方法不能够适应连铸技术的发展。。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，液阻小、流量大、速度快、结构简单、少管化、泄漏少、维修便捷、可靠性好，提高拉坯液压缸和脱坯液压缸的控制精度，解决背景技术存在的上述问题。

本发明技术方案：

一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，包含如下工艺过程：

利用层叠式逻辑阀集成块组成拉矫液压控制的功能单元，连铸机一个流的拉矫液压控制功能单元由减压单元、拉坯单元、脱坯单元组成；减压单元由第一插装式逻辑阀、第二插装式逻辑阀、第一二位四通换向阀、低压减压阀、高压减压阀、减压逻辑阀集成块组成，两个插装式逻辑阀、二位四通换向阀、低压减压阀、高压减压阀都安装在减压逻辑阀集成块上，液压系统来的高压油由低压减压阀和高压减压阀分别减压成两种不同压力的液压油，由二位四通换向阀通过控制插装式逻辑阀是否向下一级输出高压液压油还是低压液压油；拉坯单元由第三插装式逻辑阀、第四插装式逻辑阀、第五插装式逻辑阀、第六插装式逻辑阀、第一三位四通换向阀、拉坯层逻辑阀集成块、拉坯液压缸组成，四个插装式逻辑阀、三位四通换向阀都安装在拉坯逻辑阀集成块上，由三位四通换向阀控制四个插装式逻辑阀的两个关闭，另两个开启，开启的两个插装式逻辑阀，一个与压力油相连，一个与回油相连，开启的两插装式逻辑阀分别与拉坯液压缸的有杆腔和无杆腔相连，在压力油的作用下实现动作；脱坯单元由第七插装式逻辑阀、第八插装式逻辑阀、第九插装式逻辑阀、第十插装式逻辑阀、第二三位四通换向阀、第二二位四通换向阀、脱坯液压缸、脱坯逻辑阀集成块组成，四个插装式逻辑阀、三位四通换向阀、二位四通换向阀都安装在脱坯逻辑阀集成块上，由三位四通换向阀控制四个插装式逻辑阀的两个关闭，另两个开启，开启的两个插装式逻辑阀，一个与压力油相连，一个与回油相连，开启的两个插装式逻辑阀分别与脱坯液压缸的有杆腔和无杆腔相连，在压力油的作用下实现动作，二位四通换向阀在连铸机开浇时把脱坯液压缸的有杆腔和无杆腔连通在一起实现零压的功能。

所述减压逻辑阀集成块、拉坯逻辑阀集成块、脱坯逻辑阀集成块以层叠的方式组装起来，减压逻辑阀在最下面，其上面安装拉坯逻辑阀集成块，最上面安装脱坯逻辑阀集成块。

本发明的有益效果：由于插装阀的基本组件均为标准件，而且其阀芯是圆锥形阀芯结构，所以它的可靠性高，即防卡能力大大强于普通的滑阀，并有自清污能力；同时，它的通流能力也比普通的滑阀大得多，还由于其组件均是插装于液压集成块内部的，所以用插装阀组成的液压集成系统的结构大为缩小；基本单元为锥阀结构，内部泄漏极少，响应性能良好，可进行高速切换。本发明最适合于高压大流量系统要求，，功率损失小，减小了系统的发热，满足了现场生产的需要。

附图说明

图1是本发明实施例连铸每一流拉矫液压控制原理图；

图2是本发明实施例连铸拉矫机现场示意图；

图中：插装式逻辑阀1、插装式逻辑阀2、插装式逻辑阀3、三位四通换向阀4、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、三位四通换向阀7、插装式逻辑阀8、二位四通换向阀9、插装式逻辑阀10、脱坯液压缸11、插装式逻辑阀12、插装式逻辑阀13、拉坯液压缸14、插装式逻辑阀15、低压减压阀16、二位四通换向阀17、高压减压阀18、引锭杆19、脱坯逻辑阀集成块20、拉坯逻辑阀集成块21、减压逻辑阀集成块22、脱坯上辊23、

拉坯上辊24。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1示，本发明采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，连铸机每一流的拉矫液压控制方法相同，均采用功能集成块使用层叠连接的方式结合在一起，每一流都有三功能集成块，从下往上，依次是减压逻辑阀集成块22、拉坯逻辑阀集成块21、脱坯逻辑阀集成块20。减压逻辑阀集成块22上安装有插装式逻辑阀1、插装式逻辑阀2、低压减压阀16、二位四通换向阀17、高压减压阀18组成，二位四通换向阀17是高压、低压切换换向阀，低压减压阀16的功能是把主油路中的压力油压力减压到低压-热坯压力（系统压力为10MPa,热坯压力一般为3MP a），高压减压阀18的功能是把主油路中压力油的压力减到高压-冷坯压力（系统压力为10MPa, 冷坯压力一般为8M Pa）, 插装式逻辑阀1、插装式逻辑阀2的功能是液控方向阀。拉坯逻辑阀集成块21由插装式逻辑阀3、三位四通换向阀4、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀13、插装式逻辑阀15组成，三位四通换向阀4连接的是控制油路，通过对控制油路进行换向控制四个插装式逻辑阀3、5、13、15的启闭。插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀13、插装式逻辑阀15四个逻辑阀在三位四通换向阀4的控制下进行启闭，一个逻辑阀输出压力油，一个逻辑阀输入回油实现与之相连的拉坯液压缸14的工作。脱坯逻辑阀集成块20由插装式逻辑阀6、三位四通换向阀7、插装式逻辑阀8、二位四通换向阀9、插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12组成，并通过液压管路与脱坯液压缸11相连接，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12是液控方向阀，由三位四通换向阀7通过控制油路对插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12四个逻辑阀进行启闭控制，并通过液压管路使与之相连的脱坯液压缸11实现动作。

二位四通换向阀9是在即将脱坯时，把脱坯液压缸11的有杆腔与无杆腔连通，让脱坯上辊23贴在引锭杆19上，实现“零压”功能。

采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制流程如下：

从液压系统来的压力油管路和回油管路连接到减压逻辑阀集成块22上，从液压系统中来的压力油路在减压逻辑阀集成块22内分成两支压力油路：一支压力油路连接低压减压阀16，减压后的压力油接入第二插装式逻辑阀2中间的一个连接口，另一支压力油路连接高压减压阀18，减压后的压力油通入第一插装式逻辑阀1中间的一个连接口；第一二位四通换向阀17的压力油口连接液压系统的压力油路，第一二位四通换向阀（17）的泄油口连接液压系统的回油管路。操作人员按下“高压”按纽，二位四通换向阀17电磁铁1DT失电，二位四通换向阀17的压力油口（P口）与插装式逻辑阀2的控制油口相连，插装逻辑阀2的阀芯在压力油的作用下和弹簧的作用下处于关闭状态，低压减压阀16减压后的压力油不能够打开插装逻辑阀2的阀芯。同时二位四通换向阀17的泄油口（T口）与插装式逻辑阀1相连，插装式逻辑阀1的控制油与二位四通换向阀17泄油口相连，高压减压阀18减压后的压力油压力大于作用在插装式逻辑阀1阀芯上的弹簧力，高压减压阀18减压后的压力油打开插装式逻辑阀1阀芯从插装式逻辑阀1肩部的连接口传到插装式逻辑阀2，同样通过插装式逻辑阀2的肩部的连接口分别传到插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8，也就是说，当操作人员按下“高压”按纽，二位四通换向阀17电磁铁1DT失电，插装式逻辑阀1、插装式逻辑阀2、插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8的肩部压力都是高压。

操作人员按下“低压”按纽，二位四通换向阀17电磁铁1DT得电，二位四通换向阀17的压力油口（P口）与插装式逻辑阀1的控制油口相连，插装逻辑阀1的阀芯在压力油的作用下和弹簧的作用下处于关闭状态，高压减压阀18减压后的压力油不能够打开插装逻辑阀1的阀芯。同时二位四通换向阀17的泄油口（T口）与插装式逻辑阀2相连，插装式逻辑阀2的控制油与二位四通换向阀17泄油口相连，低压减压阀16减压后的压力油压力大于作用在插装式逻辑阀1阀芯上的弹簧力（插装式逻辑阀1的控制油缷荷），低压减压阀16减压后的压力油打开插装式逻辑阀2阀芯从插装式逻辑阀2肩部的连接口传到插装式逻辑阀2，同样通过插装式逻辑阀2的肩部的连接口分别传到插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8，也就是说，当操作人员按下“低压”按纽，二位四通换向阀17电磁铁1DT得电，插装式逻辑阀1、插装式逻辑阀2、插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8的肩部连接口连通这6个插装式逻辑阀内的压力都是低压。由图1示，插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12、插装式逻辑阀13、插装式逻辑阀15通过肩部连接口与系统回油管路相连接。

连铸机拉矫液压系统处于压力（高压或低压）状态时，插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5内都是压力（高压或低压）油，插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12、插装式逻辑阀13、插装式逻辑阀15与回油管相连，三位四通换向阀4在中位时，也就是三位四通换向阀4的电磁铁2DT、3DT都不得电，插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀13、插装式逻辑阀15的控制油口分别与三位四通换向阀4的回油口（T口）相连，插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀13、插装式逻辑阀15闭锁，拉坯液压缸14处于自锁状态。三位四通换向阀4的电磁铁2DT得电，3DT失电，三位四通换向阀4的压力油进入插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀15的控制油口，插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀15闭锁，同时三位四通换向阀4的回油油口连接插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀13的控制油口，插装式逻辑阀3中的压力油打开阀芯进入到拉坯液压缸14的无杆腔推动活塞向下运动，拉坯液压缸14的有杆腔的液压油经插装式逻辑阀3的肩部连接口进入插装式逻辑阀3进行回油，拉坯液压缸14活塞杆带着拉坯上辊14完成下降动作；三位四通换向阀4的电磁铁2DT失电，3DT得电，三位四通换向阀4的压力油进入插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀13的控制油口，插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀13闭锁，同时三位四通换向阀4的回油油口连接插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀15的控制油口，插装式逻辑阀5中的压力油打开阀芯进入到拉坯液压缸14的有杆腔推动活塞向上运动，拉坯液压缸14的无杆腔的液压油经插装式逻辑阀15的肩部连接口进入插装式逻辑阀15进行回油，拉坯液压缸14活塞杆带着拉坯上辊14完成上升动作。

同理，连铸机拉矫液压系统处于压力（高压或低压）状态时，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8内都是压力（高压或低压）油，插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12与回油管相连，三位四通换向阀7的电磁铁4DT、5DT都不得电，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12的控制油口分别与三位四通换向阀4的回油口（T口）相连，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀12闭锁，脱坯液压缸11处于自锁状态。

三位四通换向阀7的电磁铁4DT得电，5DT失电，三位四通换向阀7的压力油进入插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀12的控制油口，插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀12闭锁，同时三位四通换向阀7的回油油口连接插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀10的控制油口，插装式逻辑阀6中的压力油打开阀芯进入到脱坯液压缸11的无杆腔推动活塞向下运动，脱坯液压缸11的有杆腔的液压油经插装式逻辑阀10的肩部连接口进入插装式逻辑阀10进行回油，脱坯液压缸11活塞杆带着拉坯上辊14完成下降动作；三位四通换向阀7的电磁铁4DT失电，5DT得电，三位四通换向阀7的压力油进入插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀10的控制油口，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀10闭锁，同时三位四通换向阀7的回油油口连接插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀12的控制油口，插装式逻辑阀8中的压力油打开阀芯进入到脱坯液压缸11的有杆腔推动活塞向上运动，脱坯液压缸11的无杆腔的液压油经插装式逻辑阀12的肩部连接口进入插装式逻辑阀12进行回油，脱坯液压缸11活塞杆带着拉坯上辊14完成上升动作。

正常拉钢过程中，二位四通换向阀9电磁铁6DT失电，二位四通换向阀9在此位实现“O型”机能，即自锁状态，与系统脱离开来。

当刚开始拉钢时，三位四通换向阀7的电磁铁4DT失电，5DT失电，插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀10、插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀10闭锁，脱坯液压缸11自锁在高位，当引锭杆19到达一定位置时，二位四通换向阀9电磁铁6DT得电，二位四通换向阀9将脱坯液压缸11的有杆腔与无杆腔及插装式逻辑阀10连接在一起，实现“零压”功能，此时脱坯液压缸11在脱坯上辊23自重作用下下降紧贴引锭杆19，为快速脱锭作好准备。

采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的生产工序：

生产准备：启动连铸机拉矫机生产准备程序，二位四通换向阀17电磁铁失电，插装式逻辑阀1阀芯打开、插装式逻辑阀2阀芯闭锁、高压减压阀18减压阀减压后的压力油推开插装式逻辑阀1阀芯进入插装式逻辑阀2、插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、、插装式逻辑阀8。三位四通换向阀4电磁铁2DT失电，3DT得电，插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀13闭锁，插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀15阀芯打开，压力油进有拉坯液压缸14的有杆腔，拉坯液压缸14活塞杆带动拉坯上辊14上移；二位四通换向阀9失电，与系统断开；三位四通换向阀7电磁铁4DT失电，5DT得电，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀10闭锁，插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀12阀芯打开，压力油进入脱坯液压缸11有杆腔，脱坯液压缸11活塞杆带动脱坯缸辊上移，完成送引锭的准备工作。

送引锭：启动送引锭程序，引锭杆19离开引锭存放装置，进入拉矫机，当引锭杆19经过拉坯上辊14时，三位四通换向阀4电磁铁2DT得电，3DT失电，插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀15闭锁，插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀13阀芯打开，压力油进入拉坯液压缸14的无杆腔，拉坯液压缸14的活塞杆带动拉坯上辊14下移，压住引锭杆19，并驱使引锭杆19进入结晶器，完成送引锭工作。

拉钢生产：启动连铸机生产程序，引锭杆19牵引连铸坯经过拉矫机，当引锭杆19到达一定位置时，二位四通换向阀9电磁铁6DT得电，使脱坯液压缸11的有杆腔和无杆腔及插装式逻辑阀10的肩部连接口连在一起，实现“零压”功能，脱坯液压缸11连接的脱坯上辊23在自重的作用下下降，紧贴在引锭杆19上，当引锭杆19牵引的连铸坯头部经过脱坯上辊23下方时，二位四通换向阀9电磁铁6DT失电，结束“零压”功能，

三位四通换向阀7电磁铁４DT得电，５DT失电，插装式逻辑阀8、插装式逻辑阀12闭锁，插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀10阀芯打开，压力油进入脱坯液压缸11有杆腔，驱使脱坯上辊23快速脱锭，脱锭后，延时8秒，二位四通换向阀17电磁铁1DT 得电，插装式逻辑阀1闭锁，插装式逻辑阀2阀芯打开，低压减压阀16减压后的压力油通过插装式逻辑阀2的连接口进入插装式逻辑阀3、插装式逻辑阀5、插装式逻辑阀6、插装式逻辑阀8，拉坯液压缸14和脱坯液压缸11同时进入低压模式，直到连铸生产结束再回到生产准备。

Claims (2)

1.一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，其特征在于包含如下工艺过程：

利用层叠式逻辑阀集成块组成拉矫液压控制的功能单元，连铸机一个流的拉矫液压控制功能单元由减压单元、拉坯单元、脱坯单元组成；减压单元由第一插装式逻辑阀、第二插装式逻辑阀、第一二位四通换向阀、低压减压阀、高压减压阀、减压逻辑阀集成块组成，两个插装式逻辑阀、二位四通换向阀、低压减压阀、高压减压阀都安装在减压逻辑阀集成块上，液压系统来的高压油由低压减压阀和高压减压阀分别减压成两种不同压力的液压油，由二位四通换向阀通过控制插装式逻辑阀是否向下一级输出高压液压油还是低压液压油；拉坯单元由第三插装式逻辑阀、第四插装式逻辑阀、第五插装式逻辑阀、第六插装式逻辑阀、第一三位四通换向阀、拉坯层逻辑阀集成块、拉坯液压缸组成，四个插装式逻辑阀、三位四通换向阀都安装在拉坯逻辑阀集成块上，由三位四通换向阀控制四个插装式逻辑阀的两个关闭，另两个开启，开启的两个插装式逻辑阀，一个与压力油相连，一个与回油相连，开启的两插装式逻辑阀分别与拉坯液压缸的有杆腔和无杆腔相连，在压力油的作用下实现动作；脱坯单元由第七插装式逻辑阀、第八插装式逻辑阀、第九插装式逻辑阀、第十插装式逻辑阀、第二三位四通换向阀、第二二位四通换向阀、脱坯液压缸、脱坯逻辑阀集成块组成，四个插装式逻辑阀、三位四通换向阀、二位四通换向阀都安装在脱坯逻辑阀集成块上，由三位四通换向阀控制四个插装式逻辑阀的两个关闭，另两个开启，开启的两个插装式逻辑阀，一个与压力油相连，一个与回油相连，开启的两个插装式逻辑阀分别与脱坯液压缸的有杆腔和无杆腔相连，在压力油的作用下实现动作，二位四通换向阀在连铸机开浇时把脱坯液压缸的有杆腔和无杆腔连通在一起实现零压的功能；

连铸机每一流的拉矫液压控制方法相同，均采用功能集成块使用层叠连接的方式结合在一起，每一流都有三功能集成块，从下往上，依次是减压逻辑阀集成块（22）、拉坯逻辑阀集成块（21）、脱坯逻辑阀集成块（20）；

从液压系统来的压力油管路和回油管路连接到减压逻辑阀集成块（22）上，从液压系统中来的压力油路在减压逻辑阀集成块（22）内分成两支压力油路：一支压力油路连接低压减压阀（16），减压后的压力油接入第二插装式逻辑阀（2）中间的一个连接口，另一支压力油路连接高压减压阀（18），减压后的压力油通入第一插装式逻辑阀（1）中间的一个连接口；第一二位四通换向阀（17）的压力油口连接液压系统的压力油路，第一二位四通换向阀（17）的泄油口连接液压系统的回油管路。

2.根据权利要求1所述的一种采用插装式逻辑阀实现拉矫液压控制的方法，其特征在于：所述减压逻辑阀集成块、拉坯逻辑阀集成块、脱坯逻辑阀集成块以层叠的方式组装起来，减压逻辑阀在最下面，其上面安装拉坯逻辑阀集成块，最上面安装脱坯逻辑阀集成块。