CN108672667A - 带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压位置控制系统领域，具体涉及一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统及控制方法。本发明通过液压站压力管路、液压站回油管路、逻辑插装阀、第一电磁阀、第三压力变送器、第一胶管、第二胶管和位置保持回路的有机设置，实现了对系统压力的正常供给和切断及压力的连续可调；本发明还实现了在夹紧液压缸的故障状态下的锁定以及维修模式下的压力油、回油的切断；本发明能使夹紧液压缸实现长时间的位置保持功能，达到了极大降低系统功耗的目的，本发明具有运行稳定、工作可靠、故障率低以及自动化程度高的特点。

Description

带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统及控制方法

技术领域

本发明涉及液压位置控制系统领域，具体涉及一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统及控制方法。

背景技术

在连铸机生产线中，扇形段远程辊缝调节是连铸机实现轻压下功能的必要技术，也是实现改变铸坯厚度规格快速完成设备调整的先进技术，更是现代连铸机设备最重要的标志性技术之一。

连铸机的轻压下功能是指铸坯生产中在其凝固末端前后对铸坯进行连续少量压下的工艺过程，对防止铸坯内部出现中心疏松和偏析具有明显作用。

配备扇形段远程辊缝调节的连铸机是通过扇形段远程辊缝调节控制装置与带位移传感器的扇形段夹紧液压缸构成对扇形段夹紧液压缸的位置控制，以实现对扇形段辊缝的远程调节功能。夹紧液压缸的位置通过电气实时检测位移传感器的数值并控制伺服阀来实现自动跟随设定目标值；当夹紧液压缸到达目标值后，电气实时检测位移传感器的数值并实时控制伺服阀对夹紧液压缸位置保持以保证夹紧液压缸的位置满足生产工艺要求。

由于连铸机生产的连续性，扇形段辊缝调节位置系统工作时，夹紧液压缸的位置控制完全依靠电气实时对伺服阀的控制来实现，所以伺服阀一直处于得电的工作状态，系统能耗高；同时当夹紧液压缸的位移传感器或者电气元器件发生故障检修或更换后，需要对夹紧液压缸的位置进行重新标定，而位置标定时需要调整液压站的出口压力，或者采用离线标定的方法，造成设备维护困难，影响生产效率。

发明内容

本发明提供一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统及控制方法，目的之一是提供一种在扇形段正常工作时，夹紧液压缸具有较大的压下力克服铸坯的反力，实现轻压下功能的液压位置保持系统；本发明的目的之二是提供一种在压力铸造模式下，夹紧液压缸具备根据连铸工艺实时可调的压力控制方式，实现可变压力浇注功能的液压位置保持系统；本发明的目的之三是提供一种在事故状态下，扇形段能实现位置锁定功能，以保障连铸生产的连续性的液压位置保持系统；本发明的目的之四是提供一种在扇形段维修模式下，要求夹紧液压缸具有压力油及回油切断功能，防止出现安全事故及油液泄漏等事故的液压位置保持系统；本发明的目的之五是提供一种在扇形段在线标定模式下，供给夹紧液压缸的压力连续可调，以满足最佳的标定压力，实现铸坯厚度的精确控制的液压位置保持系统；本发明的目的之六是提供一种电气功耗低、标定压力连续可调、运行稳定、工作可靠、故障率低以及自动化程度高的液压位置保持系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，至少包括液压站压力管路和液压站回油管路，还包括逻辑插装阀、第一电磁阀、第三压力变送器、第一胶管、第二胶管和位置保持回路；所述的液压站压力管路通过逻辑插装阀与第一电磁阀连接，第一电磁阀依次通过第三压力变送器、第一胶管与位置保持回路的一端口连接；位置保持回路的另一端口通过第二胶管与液压站回油管路连接，第一电磁阀还与液压站回油管路连通。

所述的位置保持回路包括夹紧液压缸、位移传感器、第一压力变送器、第二压力变送器、泄压阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第一节流器、第二节流器、电磁高频响截止阀、溢流阀和第一单向阀；所述的夹紧液压缸连接有位移传感器，泄压阀与夹紧液压缸组成并联管路，夹紧液压缸的塞腔设置有第一压力变送器, 夹紧液压缸的活塞杆腔设置有第二压力变送器；夹紧液压缸在连接第一压力变送器端还依次通过第一液控单向阀、第一节流器与电磁高频响截止阀连接；夹紧液压缸在连接第二压力变送器端还依次通过第二液控单向阀、第二节流器与电磁高频响截止阀连接；在第一压力变送器端与第一液控单向阀之间的管路上依次通过第一单向阀和溢流阀与第二压力变送器和第二液控单向阀之间的管路连接并与第二胶管连通。

所述的泄压阀上设置有弹簧腔，弹簧腔内设置有通气口CA，通气口CA连接大气。

所述的电磁高频响截止阀上设置有用于控制油液通断的第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁；液控单向阀和液控单向阀均包括4个油口。

还包括第二电磁阀、液压站泄油口和压力调节回路，逻辑插装阀与第二电磁阀连接，第二电磁阀与液压站泄油口连接，第二电磁阀还通过第三节流器与液压站压力管路连接；压力调节回路分别与液压站压力管路、液压站回油管路、液压站泄油口和第一电磁阀连接。

所述的第二电磁阀上设置有电磁铁a；所述的第二电磁阀采用的是2位4通的电磁阀。

所述的压力调节回路包括三通减压阀、电磁比例溢流阀、调速阀和电液换向阀，所述的三通减压阀分别与液压站回油管路、液压站压力管路、电磁比例溢流阀和电液换向阀连接，电液换向阀还与第一电磁阀连接，电液换向阀还通过调速阀与电磁比例溢流阀连接；电磁比例溢流阀和电液换向阀分别与液压站泄油口连接。

所述的所述电液换向阀包括6个油口，分别为油口A、油口B、油口T、油口P、控制油口X和泄制油口Y；电磁比例溢流阀包括2个油口，分别为油口T和油口P；电液换向阀还设置有电磁铁a。

还包括第二单向阀和节流阀，第二单向阀与节流阀组成的并联线路，并联线路的一端与液压站回油管路连接，并联线路的另一端分别与第一电磁阀连接和第二胶管连接。

所述的第一电磁阀设置有四个油口，并且上第一电磁阀还设置有电磁铁a。

一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统的控制方法，其特征在于：正常工作时，电液换向阀电磁铁a断电，标定压力被可靠地关闭；同时第二电磁阀电磁铁a断电，来自液压站压力管路的压力油经逻辑阀进入第一电磁阀的油口P；在进行位置标定时，第二电磁阀电磁铁a通电，来自液压站压力管路的压力油经逻辑阀可靠地关闭；同时电液换向阀电磁铁a通电，来自液压站压力管路的压力油经三通减压阀减压形成标定压力进入第一电磁阀的Y油口P，该标定压力的大小由电磁比例溢流阀实现远程自动调定；

根据设定的夹紧液压缸的目标位置值，电气自动实时检测位移传感器的数值，当位移传感器的数值小于夹紧液压缸的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁2a、2d的占空比，此时电磁高频响截止阀阀体内部油口P接通A、内部油口B接通T，则压力油经电磁高频响截止阀、节流器进入夹紧液压缸的塞腔，夹紧液压缸活塞杆腔的油液经过第二节流器、电磁高频响截止阀流回液压站回油管路，夹紧液压缸伸出，直到位移传感器的数值与夹紧液压缸的目标位置相等时，电气自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁2a、2d同时断电，夹紧液压缸停止运行且位置保持在目标位置值上；由于电磁高频响截止阀断电时依靠弹簧无泄漏截止所有油口，所以夹紧液压缸的位置能被长时间保持在目标设定值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀的占空比使夹紧液压缸的位置控制在目标设定值上；

当位移传感器的数值大于夹紧液压缸的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁2b、2c的占空比，此时电磁高频响截止阀阀体内部油口P接通B、内部油口A接通T，则压力油经电磁高频响截止阀、节流器进入夹紧液压缸的活塞杆腔，夹紧液压缸塞腔的油液经过第一节流器、电磁高频响截止阀流回液压站回油管路，夹紧液压缸缩回，直到位移传感器的数值与夹紧液压缸的目标位置相等时，电气自动控制电磁高频响截止阀的电磁铁2b、2c同时断电，夹紧液压缸停止运行且位置保持在目标位置值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀的占空比使夹紧液压缸的位置控制在目标设定值上。

本发明的有益效果：本发明通过逻辑插装阀和第一电磁阀的设置，当压力正常供给时，开启逻辑插装阀，压力切断时通过第一电磁阀控制逻辑插装阀切断压力油源，实现系统压力的供给和切断。本发明通过三通减压阀、电磁比例溢流阀、调速阀以及电液换向阀的设置，实现压力的连续可调，通过控制电磁比例溢流阀实现远程连续调节三通减压阀的输出压力，满足压力铸造以及在线标定功能，此压力的供给与切断由电液换向阀控制。本发明通过第一电磁阀、第二单向阀及节流阀的设置，实现了夹紧液压缸的故障状态下的锁定以及维修模式下的压力油、回油的切断，第一电磁阀得电时实现油液供给，断电时实现油液切断功能，第二单向阀实现回油的隔离，节流阀实现工作时补油油液的供给以及维修模式下的回油隔离功能。位置保持回路通过电气自动实时检测位移传感器的数值，从而自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁占空比，以保证扇形段实现轻压下功能；同时夹紧液压缸到达目标位置后，位置保持系统采用断电状态下电磁高频响截止阀的无泄漏特性，实现了夹紧液压缸的长时间位置保持功能，达到了极大降低系统能耗的要求；在系统出现故障时，所有电磁阀的电磁铁断电，液控单向阀处于关闭状态，实现夹紧液压缸的位置锁定功能，从而保证连铸生产的连续性，防止出现铸坯鼓肚或压裂等生产事故，提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图。

图中：1A-第一电磁阀；1B-第二电磁阀；2-磁高频响截止阀；3A-第一节流器；3B-第二节流器；3C-第三节流器；4A-第一液控单向阀；4B-第二液控单向阀；5-溢流阀；6A-第一单向阀；6B-第二单向阀；7、节流阀；8A-第一压力变送器；8B-第二压力变送器；8C-第三压力变送器；9-泄压阀；10-夹紧液压缸；11-位移传感器；12-逻辑插装阀；13-电磁比例溢流阀；14-三通减压阀；15-调速阀；16-电液换向阀；17A-胶管；17B-胶管；P0-液压站压力管路；T0-液压站回油管路；L-液压站泄油口；a-电磁铁；CA-通气口；2a-第一电磁铁；2b-第二电磁铁；2c-第三电磁铁；2d-第四电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，至少包括液压站压力管路P0和液压站回油管路T0，还包括逻辑插装阀12、第一电磁阀1A、第三压力变送器8C、第一胶管17A、第二胶管17B和位置保持回路；所述的液压站压力管路P0通过逻辑插装阀12与第一电磁阀1A连接，第一电磁阀1A依次通过第三压力变送器8C、第一胶管17A与位置保持回路的一端口连接；位置保持回路的另一端口通过第二胶管17B与液压站回油管路T0连接，第一电磁阀1A还与液压站回油管路T0连通。

本发明正常工作时，来自液压站压力管路P0的压力油经逻辑插装阀12的A油口输入、B油口输出，进入第一电磁阀1A的油口P，通过第一电磁阀1A的油B口到第三压力变送器8C、第一胶管17A后供油给位置保持回路，再经过位置保持回路循环、输出后，通过第二胶管17B后进入压站回油管路T0。当停止供油时，液压站压力管路P0到第一电磁阀1A中的管路存油通过第一电磁阀1A的T油口输出至液压站回油管路T0。

本发明通过液压站压力管路P0、液压站回油管路T0、括逻辑插装阀12、第一电磁阀1A、第三压力变送器8C、第一胶管17A、第二胶管17B和位置保持回路的设置，实现了对系统压力的正常供给和切断；本发明还实现了在夹紧液压缸的故障状态下的锁定以及维修模式下的压力油、回油的切断；本发明能使夹紧液压缸实现长时间的位置保持功能，达到了极大降低系统功耗的目的，本发明具有运行稳定、工作可靠、故障率低以及自动化程度高的特点。

实施例2：

如图1所示的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，与实施例1不同之处在于：所述的位置保持回路包括夹紧液压缸10、位移传感器11、第一压力变送器8A、第二压力变送器8B、泄压阀9、第一液控单向阀4A、第二液控单向阀4B、第一节流器3A、第二节流器3B、电磁高频响截止阀2、溢流阀5和第一单向阀6A；所述的夹紧液压缸10连接有位移传感器11，泄压阀9与夹紧液压缸10组成并联管路，夹紧液压缸10的塞腔设置有第一压力变送器8A, 夹紧液压缸10的活塞杆腔设置有第二压力变送器8B；夹紧液压缸10在连接第一压力变送器8A端还依次通过第一液控单向阀4A、第一节流器3A与电磁高频响截止阀2连接；夹紧液压缸10在连接第二压力变送器8B端还依次通过第二液控单向阀4B、第二节流器3B与电磁高频响截止阀2连接；在第一压力变送器8A端与第一液控单向阀4A之间的管路上依次通过第一单向阀6A和溢流阀5与第二压力变送器8B和第二液控单向阀4B之间的管路连接并与第二胶管17B连通。

优选的是所述的泄压阀9上设置有弹簧腔，弹簧腔内设置有通气口CA，通气口CA连接大气。

优选的是所述的电磁高频响截止阀2上设置有用于控制油液通断的第一电磁铁2a、第二电磁铁2b、第三电磁铁2c和第四电磁铁2d；液控单向阀4A和液控单向阀4B均包括4个油口。

在实际使用时，夹紧液压缸10连接有位移传感器11，夹紧液压缸10的塞腔设置有第一压力变送器8A, 夹紧液压缸10的活塞杆腔设置有第二压力变送器8B，夹紧液压缸10的塞腔与泄压阀9的油口P连接，夹紧液压缸10的活塞杆腔与泄压阀9的油口T连接。所述泄压阀9的弹簧腔通大气。所述第一液控单向阀4A的油口B与夹紧液压缸10的塞腔相连接，第一液控单向阀4A的油口B与第一单向阀6A的主油口B相连接并经第一单向阀6A的油口A与节流阀7的油口A相连接，第一液控单向阀4A的控制油口X与第一电磁阀1A的油口B相连接，第一液控单向阀4A的泄油口Y与节流阀7的油口A相连接。所述的第二液控单向阀4B的油口B与夹紧液压缸10的活塞杆腔相连接，第二液控单向阀4B的油口B与溢流阀5的压力油口P相连接并经溢流阀5的回油口T与节流阀7的油口A相连接，第二液控单向阀4B的控制油口X与第一电磁阀1A的油口B相连接，第二液控单向阀4B的泄油口Y与节流阀7的油口A相连接。

电磁高频响截止阀2的油口P经第一胶管17A与第一电磁阀1A的油口B相连接，电磁高频响截止阀2的油口T经第二胶管17B与节流阀7的油口A相连接并经节流阀7的油口B与液压站回油管路T0相连接，电磁高频响截止阀2的油口A经第一节流阀3A与第一液控单向阀4A的油口A相连接，电磁高频响截止阀2的油口B经第二节流阀3B与第二液控单向阀4B的油口A相连接。所述电磁高频响截止阀2由四个电磁铁2a、2b、2c及2d控制油液的通断。

泄压阀9与夹紧液压缸10组成的并联管路连接第二压力变送器8B端还与第二液控单向阀4B的一端连接，第一液控单向阀4A的另一端通过第一节流器3A与电磁高频响截止阀2连接；第二液控单向阀4B的另一端通过第二节流器3B与电磁高频响截止阀2连接；电磁高频响截止阀2还与第一胶管17A和第二胶管17B连接；在第一压力变送器8A端与第一液控单向阀4A之间的管路上依次通过第一单向阀6A和溢流阀5与第二压力变送器8B和第二液控单向阀4B之间的管路连接。

根据设定的夹紧液压缸10的目标位置值，电气自动实时检测位移传感器11的数值，当位移传感器11的数值小于夹紧液压缸10的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀2的电磁铁2a、2d的占空比，此时电磁高频响截止阀2阀体内部油口P接通A、内部油口B接通T，则压力油经电磁高频响截止阀2、节流器3A进入夹紧液压缸10的塞腔，夹紧液压缸10活塞杆腔的油液经过节流器3B、电磁高频响截止阀2流回液压站回油管路T0，夹紧液压缸10伸出，直到位移传感器11的数值与夹紧液压缸10的目标位置相等时，电气自动调节电磁高频响截止阀2的电磁铁2a、2d同时断电，夹紧液压缸10停止运行且位置保持在目标位置值上。由于电磁高频响截止阀2断电时依靠弹簧无泄漏截止所有油口，所以夹紧液压缸10的位置能被长时间保持在目标设定值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸10的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀2的占空比使夹紧液压缸10的位置控制在目标设定值上。

当位移传感器11的数值大于夹紧液压缸10的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀2的电磁铁2b、2c的占空比，此时电磁高频响截止阀2阀体内部油口P接通B、内部油口A接通T，则压力油经电磁高频响截止阀2、节流器3B进入夹紧液压缸10的活塞杆腔，夹紧液压缸10塞腔的油液经过节流器3A、电磁高频响截止阀2流回液压站回油管路T0，夹紧液压缸10缩回，直到位移传感器11的数值与夹紧液压缸10的目标位置相等时，电气自动控制电磁高频响截止阀2的电磁铁2b、2c同时断电，夹紧液压缸10停止运行且位置保持在目标位置值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸10的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀2的占空比使夹紧液压缸10的位置控制在目标设定值上。

在实际使用时，根据连铸生产工艺的精度控制要求，通常设定夹紧液压缸10的死区范围，即在夹紧液压缸10的控制过程中，只要位移传感器11的数值落入该死区范围内，则电气自动判定夹紧液压缸10的精度满足要求，此时电气自动调节电磁高频响截止阀2所有电磁铁断电，由于电磁高频响截止阀2断电状态下的无泄漏截止功能，所以夹紧液压缸10的位置将被锁定在电磁铁的断电前状态，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸10的位置发生改变时，电气才需要再次自动通电调节电磁高频响截止阀2的占空比使夹紧液压缸10的位置控制在目标设定值上。采用这种控制方式，电磁高频响截止阀2的作动频率较低，极大地降低了电气的功率消耗，同时大大提高了液压元器件的使用寿命，降低了故障率。

本系统在事故状态下，电磁阀1A自动断电，液控单向阀4A、4B的控制油口X经电磁阀1A接通回油T0而实现可靠地自动关闭，从而使夹紧液压缸10的位置被锁定在事故状态前的位置上，从而不影响连铸生产的连续性。

实施例3：

如图1所示的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，与实施例1不同之处在于：还包括第二电磁阀1B、液压站泄油口L和压力调节回路，逻辑插装阀12与第二电磁阀1B连接，第二电磁阀1B与液压站泄油口L连接，第二电磁阀1B还通过第三节流器3C与液压站压力管路P0连接；压力调节回路分别与液压站压力管路P0、液压站回油管路T0、液压站泄油口L和第一电磁阀1A连接。

优选的是所述的第二电磁阀1B上设置有电磁铁a；所述的第二电磁阀1B采用的是2位4通的电磁阀。

优选的是所述的压力调节回路包括三通减压阀14、电磁比例溢流阀13、调速阀15和电液换向阀16，所述的三通减压阀14分别与液压站回油管路T0、液压站压力管路P0、电磁比例溢流阀13和电液换向阀16连接，电液换向阀16还与第一电磁阀1A连接，电液换向阀16还通过调速阀15与电磁比例溢流阀13连接；电磁比例溢流阀13和电液换向阀16分别与液压站泄油口L连接。

优选的是所述的所述电液换向阀16包括6个油口，分别为油口A、油口B、油口T、油口P、控制油口X和泄制油口Y；电磁比例溢流阀13包括2个油口，分别为油口T和油口P；电液换向阀16还设置有电磁铁a。

优选的是所述的第一电磁阀1A设置有四个油口，并且上第一电磁阀1A还设置有电磁铁a。

在实际使用时，逻辑插装阀12的油口A与液压站压力管路P0连接，逻辑插装阀12的控制油口X与第二电磁阀1B的油口B连接，第二电磁阀1B的油口T与液压站泄油口L连接，第二电磁阀1B的油口P通过第三节流器3C与液压站压力管路P0连接；三通减压阀14油口P与液压站压力管路P0相连接，三通减压阀14的油口T与液压站回油管路T0相连接，三通减压阀14的油口A与电液换向阀16的油口T相连接，三通减压阀14的泄油口Y与电磁比例溢流阀13的油口P相连接；电液换向阀16的油口A与电磁阀1A的油口P相连接，电液换向阀16的控制油口X与液压站压力管路P0相连接，电液换向阀16的泄制油口Y与液压站泄油口L相连接，电液换向阀16的控制油口X通过调速阀15与电磁比例溢流阀13的P油口连接；电磁比例溢流阀13的油口T与液压站泄油口L连接；所述的液压站泄油口L还与第二电磁阀1B的油口Y连接。

通过逻辑插装阀12、第三节流器3C、液压站泄油口L和第二电磁阀1B及压力调节回路中的三通减压阀14、电磁比例溢流阀13、调速阀15和电液换向阀16的有机设置，当压力正常供给时开启逻辑阀，压力切断时通过电磁阀控制逻辑阀切断压力油源，从而实现系统压力的正常供给和切断功能。当逻辑插装阀12开启，第二电磁阀1B断开时，第二电磁阀1B中的余油输出至液压站泄油口L，电磁比例溢流阀13和电液换向阀16中如果有不需要的余油需要排出时，也通过连接的液压站泄油口L排出。

本发明正常工作时，电液换向阀16电磁铁a断电，标定压力被可靠地关闭；同时第二电磁阀1B的电磁铁a断电，来自液压站压力管路P0的压力油经逻辑插装阀12进入第一电磁阀1A的油口P。系统进行位置标定时，第二电磁阀1B的电磁铁a通电，来自液压站压力管路P0的压力油经逻辑插装阀12可靠地关闭；同时电液换向阀16的电磁铁a通电，来自液压站压力管路P0的压力油经三通减压阀14减压形成标定压力进入第一电磁阀1A的Y油口P，该标定压力的大小由电磁比例溢流阀13实现远程自动调定。上述系统压力或者标定压力由第一电磁阀1A的电磁铁a的通断电控制油液的供给或者关闭。实现压力的连续可调功能，满足压力铸造以及在线标定功能。

实施例4：

如图1所示的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，与实施例1不同之处在于：还包括第二单向阀6B和节流阀7，第二单向阀6B与节流阀7组成的并联线路，并联线路的一端与液压站回油管路T0连接，并联线路的另一端分别与第一电磁阀1A连接和第二胶管17B连接。

在实际使用时，本发明的第二单向阀6B用于检修状态下防止液压站回油管路T0的油液流回夹紧液压缸10。

本发明的节流阀7用于在系统正常工作时打开节流阀7以保证夹紧液压缸10塞腔的补油而不吸空，以及在检修模式下关闭节流阀7以防止液压站回油管路T0的油液流回夹紧液压缸10。

综上所述，本发明的逻辑插装阀12、第一电磁阀1B及第三节流器3C用于液压站压力管路P0压力的供给及切断功能。

本发明的三通减压阀14、电磁比例溢流阀13及电液换向阀16用于标定压力的无级调定，还可以用于轻压下压力控制模式。

本发明的第一电磁阀1A用于输出至电磁高频响截止阀2的压力供给及切断功能，实现扇形段辊缝控制的工作及维修模式。

本发明的第二单向阀6B用于检修状态下防止液压站回油管路T0的油液流回夹紧液压缸10。

本发明的节流阀7用于在系统正常工作时打开节流阀7以保证夹紧液压缸10塞腔的补油而不吸空，以及在检修模式下关闭节流阀7以防止液压站回油管路T0的油液流回夹紧液压缸10。

本发明的电磁高频响截止阀2的电磁铁2a得电，阀体内部油口P通油口A；电磁高频响截止阀2的电磁铁2d得电，阀体内部油口B通油口T；电磁高频响截止阀2的电磁铁2c得电，阀体内部油口P通油口B；电磁高频响截止阀2的电磁铁2b得电，阀体内部油口A通油口T。电磁高频响截止阀2的电磁铁2a、2b、2c及2d在断电状态下依靠阀体内部弹簧的作用力处于无泄漏的截止状态实现夹紧液压缸10的位置保持功能。

本发明的第一节流器3A和第二节流器3B用于控制夹紧液压缸10的速度，第一节流器3A和第二节流器3B通油直径的大小由液压缸5活塞杆及活塞腔的尺寸决定，通常由计算及试验得出，以达到夹紧液压缸10的最佳控制速度以及控制精度。

本发明的溢流阀5用于夹紧液压缸10活塞杆腔，实现超压保护功能。

本发明的第一单向阀6A用于夹紧液压缸10塞腔，实现补油功能，防止夹紧液压缸10塞腔吸空。

本发明的泄压阀9用于液压缸10活塞腔的超压保护，防止由于压力过高造成液压缸的损坏；同时在事故状态下，用于调整由于液压缸10的泄漏导致的位置变化，使事故状态下，该系统能可靠运行。由于泄压阀9的弹簧侧连接通气口CA，所以该泄压阀的压力设定值只与弹簧的预紧力有关而与次级管路的压力无关。

本发明的第一压力传感器8A用于检测夹紧液压缸10活塞腔的压力值检测；第二压力传感器8B用于液压缸10活塞杆腔的压力值检测；压力传感器8C用于检测供给电磁高频响截止阀2的工作压力的压力值检测，当位置标定时压力超差或者当夹紧液压缸正常工作而供给压力低于设定值时，电气可以自动控制第一电磁阀1A以及电磁高频响截止阀2自动关闭，防止损坏设备以及保证连铸的持续生产，避免造成生产中断。

本发明的控制方法及工作原理：

本发明正常工作时，电液换向阀16电磁铁a断电，标定压力被可靠地关闭；同时第二电磁阀1B电磁铁a断电，来自液压站压力管路P0的压力油经逻辑阀12进入第一电磁阀1A的油口P。系统进行位置标定时，第二电磁阀1B电磁铁a通电，来自液压站压力管路P0的压力油经逻辑阀12可靠地关闭；同时电液换向阀16电磁铁a通电，来自液压站压力管路P0的压力油经三通减压阀14减压形成标定压力进入第一电磁阀1A的Y油口P，该标定压力的大小由电磁比例溢流阀13实现远程自动调定。上述系统压力或者标定压力由第一电磁阀1A的电磁铁a的通断电控制油液的供给或者关闭。

根据设定的夹紧液压缸10的目标位置值，电气自动实时检测位移传感器11的数值，当位移传感器11的数值小于夹紧液压缸10的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀2的电磁铁2a、2d的占空比，此时电磁高频响截止阀2阀体内部油口P接通A、内部油口B接通T，则压力油经电磁高频响截止阀2、节流器3A进入夹紧液压缸10的塞腔，夹紧液压缸10活塞杆腔的油液经过第二节流器3B、电磁高频响截止阀2流回液压站回油管路T0，夹紧液压缸10伸出，直到位移传感器11的数值与夹紧液压缸10的目标位置相等时，电气自动调节电磁高频响截止阀2的电磁铁2a、2d同时断电，夹紧液压缸10停止运行且位置保持在目标位置值上。由于电磁高频响截止阀2断电时依靠弹簧无泄漏截止所有油口，所以夹紧液压缸10的位置能被长时间保持在目标设定值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸10的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀2的占空比使夹紧液压缸10的位置控制在目标设定值上。

当位移传感器11的数值大于夹紧液压缸10的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀2的电磁铁2b、2c的占空比，此时电磁高频响截止阀2阀体内部油口P接通B、内部油口A接通T，则压力油经电磁高频响截止阀2、节流器3B进入夹紧液压缸10的活塞杆腔，夹紧液压缸10塞腔的油液经过第一节流器3A、电磁高频响截止阀2流回液压站回油管路T0，夹紧液压缸10缩回，直到位移传感器11的数值与夹紧液压缸10的目标位置相等时，电气自动控制电磁高频响截止阀2的电磁铁2b、2c同时断电，夹紧液压缸10停止运行且位置保持在目标位置值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸10的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀2的占空比使夹紧液压缸10的位置控制在目标设定值上。

在实际使用时，根据连铸生产工艺的精度控制要求，通常设定夹紧液压缸10的死区范围，即在夹紧液压缸10的控制过程中，只要位移传感器11的数值落入该死区范围内，则电气自动判定夹紧液压缸10的精度满足要求，此时电气自动调节电磁高频响截止阀2所有电磁铁断电，由于电磁高频响截止阀2断电状态下的无泄漏截止功能，所以夹紧液压缸10的位置将被锁定在电磁铁的断电前状态，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸10的位置发生改变时，电气才需要再次自动通电调节电磁高频响截止阀2的占空比使夹紧液压缸10的位置控制在目标设定值上。采用这种控制方式，电磁高频响截止阀2的作动频率较低，极大地降低了电气的功率消耗，同时大大提高了液压元器件的使用寿命，降低了故障率。

本系统在事故状态下，第一电磁阀1A自动断电，第一液控单向阀4A、第二液控单向阀4B的控制油口X经第一电磁阀1A接通回油T0而实现可靠地自动关闭，从而使夹紧液压缸10的位置被锁定在事故状态前的位置上，从而不影响连铸生产的连续性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“ 第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (10)

1.一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，至少包括液压站压力管路（P0）和液压站回油管路（T0），其特征在于：还包括逻辑插装阀（12）、第一电磁阀（1A）、第三压力变送器（8C）、第一胶管（17A）、第二胶管（17B）和位置保持回路；所述的液压站压力管路（P0）通过逻辑插装阀（12）与第一电磁阀（1A）连接，第一电磁阀（1A）依次通过第三压力变送器（8C）、第一胶管（17A）与位置保持回路的一端口连接；位置保持回路的另一端口通过第二胶管（17B）与液压站回油管路（T0）连接，第一电磁阀（1A）还与液压站回油管路（T0）连通。

2.如权利要求1所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：所述的位置保持回路包括夹紧液压缸（10）、位移传感器（11）、第一压力变送器（8A）、第二压力变送器（8B）、泄压阀（9）、第一液控单向阀（4A）、第二液控单向阀（4B）、第一节流器（3A）、第二节流器（3B）、电磁高频响截止阀（2）、溢流阀（5）和第一单向阀（6A）；所述的夹紧液压缸（10）连接有位移传感器（11），泄压阀（9）与夹紧液压缸（10）组成并联管路，夹紧液压缸（10）的塞腔设置有第一压力变送器（8A）, 夹紧液压缸（10）的活塞杆腔设置有第二压力变送器（8B）；夹紧液压缸（10）在连接第一压力变送器（8A）端还依次通过第一液控单向阀（4A）、第一节流器（3A）与电磁高频响截止阀（2）连接；夹紧液压缸（10）在连接第二压力变送器（8B）端还依次通过第二液控单向阀（4B）、第二节流器（3B）与电磁高频响截止阀（2）连接；在第一压力变送器（8A）端与第一液控单向阀（4A）之间的管路上依次通过第一单向阀（6A）和溢流阀（5）与第二压力变送器（8B）和第二液控单向阀（4B）之间的管路连接并与第二胶管（17B）连通。

3.如权利要求2所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：所述的泄压阀（9）上设置有弹簧腔，弹簧腔内设置有通气口CA，通气口CA连接大气。

4.如权利要求2所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：所述的电磁高频响截止阀（2）上设置有用于控制油液通断的第一电磁铁（2a）、第二电磁铁（2b）、第三电磁铁（2c）和第四电磁铁（2d）；液控单向阀（4A）和液控单向阀（4B）均包括4个油口。

5.如权利要求1所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：还包括第二电磁阀(1B)、液压站泄油口（L）和压力调节回路，逻辑插装阀(12)与第二电磁阀(1B)连接，第二电磁阀(1B)与液压站泄油口（L）连接，第二电磁阀(1B)还通过第三节流器（3C）与液压站压力管路（P0）连接；压力调节回路分别与液压站压力管路（P0）、液压站回油管路（T0）、液压站泄油口（L）和第一电磁阀（1A）连接。

6.如权利要求5所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：所述的第二电磁阀（1B）上设置有电磁铁a；所述的第二电磁阀（1B）采用的是2位4通的电磁阀。

7.如权利要求5所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：所述的压力调节回路包括三通减压阀(14)、电磁比例溢流阀(13)、调速阀(15)和电液换向阀(16)，所述的三通减压阀(14)分别与液压站回油管路（T0）、液压站压力管路（P0）、电磁比例溢流阀(13)和电液换向阀(16)连接，电液换向阀(16)还与第一电磁阀（1A）连接，电液换向阀(16)还通过调速阀(15)与电磁比例溢流阀(13)连接；电磁比例溢流阀(13)和电液换向阀(16)分别与液压站泄油口（L）连接。

8.如权利要求7所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：所述的所述电液换向阀（16）包括6个油口，分别为油口A、油口B、油口T、油口P、控制油口X和泄制油口Y；电磁比例溢流阀（13）包括2个油口，分别为油口T和油口P；电液换向阀（16）还设置有电磁铁a。

9.如权利要求1所述的一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统，其特征在于：还包括第二单向阀（6B）和节流阀（7），第二单向阀（6B）与节流阀（7）组成的并联线路，并联线路的一端与液压站回油管路（T0）连接，并联线路的另一端分别与第一电磁阀（1A）连接和第二胶管（17B）连接。

10.一种带有在线标定功能的低功耗液压位置保持系统的控制方法，其特征在于：正常工作时，电液换向阀电磁铁a断电，标定压力被可靠地关闭；同时第二电磁阀电磁铁a断电，来自液压站压力管路的压力油经逻辑阀进入第一电磁阀的油口P；在进行位置标定时，第二电磁阀电磁铁a通电，来自液压站压力管路的压力油经逻辑阀可靠地关闭；同时电液换向阀电磁铁a通电，来自液压站压力管路的压力油经三通减压阀减压形成标定压力进入第一电磁阀的Y油口P，该标定压力的大小由电磁比例溢流阀实现远程自动调定；

根据设定的夹紧液压缸的目标位置值，电气自动实时检测位移传感器的数值，当位移传感器的数值小于夹紧液压缸的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁2a、2d的占空比，此时电磁高频响截止阀阀体内部油口P接通A、内部油口B接通T，则压力油经电磁高频响截止阀、节流器进入夹紧液压缸的塞腔，夹紧液压缸活塞杆腔的油液经过第二节流器、电磁高频响截止阀流回液压站回油管路，夹紧液压缸伸出，直到位移传感器的数值与夹紧液压缸的目标位置相等时，电气自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁2a、2d同时断电，夹紧液压缸停止运行且位置保持在目标位置值上；由于电磁高频响截止阀断电时依靠弹簧无泄漏截止所有油口，所以夹紧液压缸的位置能被长时间保持在目标设定值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀的占空比使夹紧液压缸的位置控制在目标设定值上；

当位移传感器的数值大于夹紧液压缸的目标位置值，电气自动调节电磁高频响截止阀的电磁铁2b、2c的占空比，此时电磁高频响截止阀阀体内部油口P接通B、内部油口A接通T，则压力油经电磁高频响截止阀、节流器进入夹紧液压缸的活塞杆腔，夹紧液压缸塞腔的油液经过第一节流器、电磁高频响截止阀流回液压站回油管路，夹紧液压缸缩回，直到位移传感器的数值与夹紧液压缸的目标位置相等时，电气自动控制电磁高频响截止阀的电磁铁2b、2c同时断电，夹紧液压缸停止运行且位置保持在目标位置值上，直到由于液压元器件的细微油液泄漏引起夹紧液压缸的位置发生改变，从而电气再次通电调节电磁高频响截止阀的占空比使夹紧液压缸的位置控制在目标设定值上。