CN109611396B - 一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统及方法 - Google Patents

一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统，旨在克服无法快速处理故障以及无法实现生产不受故障影响等问题。主系统独立油源Ⅰ与球阀Ⅱ连通，球阀Ⅱ与减压阀Ⅰ连通，减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置连通；压力开关Ⅰ并联在减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置管路上；主系统独立油源Ⅱ与球阀Ⅲ连通，球阀Ⅲ与减压阀Ⅱ连通，减压阀Ⅱ与滑动水口控制装置连通；压力开关Ⅱ并联在减压阀Ⅱ与滑动水口控制装置管路上；电磁通断阀A端并联在减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置管路上，电磁通断阀B端并联在减压阀Ⅱ与滑动水口控制装置管路上，电磁通断阀的电磁铁与两个压力开关电连接；主系统独立油源Ⅰ与球阀Ⅰ连通，球阀Ⅰ与滑动水口控制装置连通。

Description

一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统及方法
技术领域
本发明涉及冶金行业液压控制技术领域，具体涉及一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统及方法。
背景技术
在冶金行业，大包回转台是连铸机中的一种重要设备，该设备上的滑动水口液压缸承担着关断与打开大包容腔内的钢水向下注入中间包的功能，由于钢水温度高（1400度左右）、下泄量大，滑动水口液压缸一旦失控，后果十分严重。而且，浇铸期间与液压缸连接的软管一直承受着高温烘烤、高压考验，软管所处环境非常恶劣。若连铸机滑动水口液压缸连接的软管发生“爆管”事故，则水口不能关断、钢水外泄，进而导致事故停机。现有的故障检测控制系统功能单一，无法进行复杂的控制操作，无法实现快速处理故障状态以及无法实现生产状态不受故障状态的影响，大大降低了现有的故障检测控制系统的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术无法实现快速处理故障状态以及无法实现生产状态不受故障状态的影响等问题，提供了一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统及方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：
一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统，包括球阀Ⅰ，球阀Ⅱ，球阀Ⅲ，减压阀Ⅰ、减压阀Ⅱ、滑动水口控制装置、主系统独立油源Ⅰ和主系统独立油源Ⅱ，其中，减压阀Ⅰ和减压阀Ⅱ均包括进油口、出油口和泄油口，其特征在于，还包括控制检测装置，所述控制检测装置包括电磁通断阀，压力开关Ⅰ，压力开关Ⅱ：
所述主系统独立油源Ⅰ与球阀Ⅱ的一端连通，所述球阀Ⅱ的另一端与所述减压阀Ⅰ的进油口连通，所述减压阀Ⅰ的出油口与滑动水口控制装置连通；
所述压力开关Ⅰ并联在减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置连接的管路上，并靠近减压阀Ⅰ出油口处；
所述主系统独立油源Ⅱ与球阀Ⅲ的一端连通，所述球阀Ⅲ的另一端与所述减压阀Ⅱ的进油口连通，所述减压阀Ⅱ的出油口与滑动水口控制装置连通；
所述压力开关Ⅱ并联在减压阀Ⅱ与滑动水口控制装置连接的管路上，并靠近减压阀Ⅱ出油口处；
所述电磁通断阀的A端油路并联在减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置连接的管路上，所述电磁通断阀的B端油路并联在减压阀Ⅱ与滑动水口控制装置连接的管路上，所述电磁通断阀的电磁铁分别与所述控制检测装置的压力开关Ⅰ以及压力开关Ⅱ电连接；
所述球阀Ⅰ的一端并联在主系统独立油源Ⅰ与球阀Ⅱ连接的管路上，所述球阀Ⅰ的另一端并联在减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置连接的管路上。
还包括单向阀Ⅰ，单向阀Ⅱ，单向阀Ⅲ、压力表Ⅰ，压力表Ⅱ：
所述单向阀Ⅰ串联在减压阀Ⅰ与滑动水口控制装置连接的管路上，单向阀Ⅰ的进油口与减压阀Ⅰ的出油口连通，单向阀Ⅰ的出油口与滑动水口控制装置连通；
所述单向阀Ⅱ串联在减压阀Ⅱ与滑动水口控制装置连接的管路上，单向阀Ⅱ的进油口与减压阀Ⅱ的出油口连通，单向阀Ⅱ的出油口与滑动水口控制装置连通；
所述单向阀Ⅲ的进油口与所述减压阀Ⅰ的泄油口连通，单向阀Ⅲ的出油口与泄油箱连通，减压阀Ⅱ的泄油口并联在单向阀Ⅲ的进油口与所述减压阀Ⅰ的泄油口连接的管路上；
所述压力表Ⅰ安装在所述减压阀Ⅰ的出油口；
所述压力表Ⅱ安装在所述减压阀Ⅱ的出油口。
所述球阀Ⅰ为旁路常闭球阀，所述球阀Ⅱ和所述球阀Ⅲ为主路常开球阀。
所述主系统独立油源Ⅰ与液压泵Ⅰ的吸油端连通，所述液压泵Ⅰ的压油端与球阀Ⅱ连通，所述主系统独立油源Ⅱ与液压泵Ⅱ的吸油端连通，所述液压泵Ⅱ的压油端与球阀Ⅲ连通。
所述减压阀Ⅰ和减压阀Ⅱ为先导式减压阀。
所述控制检测装置的电磁通断阀为常闭型直动式两位两通电磁阀。
一种大包滑动水口液压缸供油自动切换方法：
主系统独立油源Ⅰ的油压P经球阀Ⅱ进入减压阀Ⅰ后减压至2/3P后进入滑动水口控制阀装置；
主系统独立油源Ⅱ的油压PA经球阀Ⅲ进入减压阀Ⅱ后减压至2/3PA后进入滑动水口控制阀装置；
当压力开关Ⅰ与压力开关Ⅱ闭合时表明经减压阀Ⅰ与减压阀Ⅱ减压后的压力高于工艺设定压力，减压阀Ⅰ与减压阀Ⅱ及系统压力P与PA均正常，该系统以独立的两路油源为滑动水口阀装置供油；
当压力开关Ⅰ1或者压力开关Ⅱ断开时表明经减压阀Ⅰ或者减压阀Ⅱ减压后的压力低于工艺设定压力，减压阀Ⅰ与减压阀Ⅱ或者主系统压力P与PA不正常，在压力开关Ⅰ或者压力开关Ⅱ断开时，电磁通断阀的电磁铁自动通电，减压后压力正常油路自动通过电磁通断阀与故障油路连通，一路减压回路供两路共用；
当压力开关Ⅰ与压力开关Ⅱ都断开时表明减压阀Ⅰ与减压阀Ⅱ同时出现故障，此时电磁通断阀的电磁铁通电，手动打开常闭球阀Ⅰ以主系统油源供给滑动水口控制阀装置。
本发明与现有技术相比，具有增益效果如下：
（1）本发明一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统设置具有相同压力的两路减压回路，两路减压回路可以互为备用，同时通过设置电磁通断阀实现正常回路压力油与故障回路压力油共用于正常回路，不用人为干预，生产可以不受影响，自动化程度高；
（2）本发明一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统通过球阀Ⅰ设置备用回路，当两路减压回路同时故障，可连通备用回路，实现在生产不受影响的情况，对故障回路进行维护。
附图说明
图1为本发明一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统示意图；
图2为本发明一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统电连接示意图；
附图说明：
1、球阀Ⅰ；2、球阀Ⅱ；3、球阀Ⅲ；4、减压阀Ⅰ；5、减压阀Ⅱ；6、单向阀Ⅰ；7、单向阀Ⅱ；8、单向阀Ⅲ；9、滑动水口控制装置；10、主系统独立油源Ⅰ；11、主系统独立油源Ⅱ；12、电磁通断阀；13、压力开关Ⅰ；14、压力开关Ⅱ；15、压力表Ⅰ；16、压力表Ⅱ；17、液压泵Ⅰ；18、液压泵Ⅱ；19、泄油箱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细说明：
实施例1：
结合图1所示，一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统包括：球阀Ⅰ1，球阀Ⅱ2，球阀Ⅲ3，减压阀Ⅰ4、减压阀Ⅱ5、滑动水口控制装置9、主系统独立油源Ⅰ10和主系统独立油源Ⅱ11，其中，减压阀Ⅰ4和减压阀Ⅱ5均包括进油口、出油口和泄油口，其特征在于，还包括控制检测装置，控制检测装置包括电磁通断阀12，压力开关Ⅰ13，压力开关Ⅱ14：
主系统独立油源Ⅰ10与球阀Ⅱ2的一端连通，球阀Ⅱ2的另一端与所述减压阀Ⅰ4的进油口连通，减压阀Ⅰ4的出油口与滑动水口控制装置9连通；
压力开关Ⅰ13并联在减压阀Ⅰ4与滑动水口控制装置9连接的管路上，并靠近减压阀Ⅰ4出油口处；
主系统独立油源Ⅱ11与球阀Ⅲ3的一端连通，球阀Ⅲ3的另一端与减压阀Ⅱ5的进油口连通，减压阀Ⅱ5的出油口与滑动水口控制装置9连通；
压力开关Ⅱ14并联在减压阀Ⅱ5与滑动水口控制装置9连接的管路上，并靠近减压阀Ⅱ5出油口处；
电磁通断阀12的A端油路并联在减压阀Ⅰ4与滑动水口控制装置9连接的管路上，电磁通断阀12的B端油路并联在减压阀Ⅱ5与滑动水口控制装置9连接的管路上，结合图2，电磁通断阀12的电磁铁分别与控制检测装置的压力开关Ⅰ13以及压力开关Ⅱ14电连接，由电磁压力开关的压力传感器感知油管压力，当油管压力发生异常时，微动开关会自动接通或断开电气线路，实现对电磁通断阀12电磁铁通断电的控制；
球阀Ⅰ1的一端并联在主系统独立油源Ⅰ10与球阀Ⅱ2连接的管路上，球阀Ⅰ1的另一端并联在减压阀Ⅰ4与滑动水口控制装置9连接的管路上。
滑动水口控制装置9是已知产品，其具体结构属于现有技术，本申请对现有滑动水口控制装置9的结构并未做任何改动，具体结构在此不详细说明。
一种大包滑动水口液压缸供油自动切换方法：
主系统独立油源Ⅰ10的油压P经球阀Ⅱ2进入减压阀Ⅰ4后减压至2/3P后进入滑动水口控制阀装置9；主系统独立油源Ⅱ11的油压PA经球阀Ⅲ3进入减压阀Ⅱ5后减压至2/3PA后进入滑动水口控制阀装置9。
当压力开关Ⅰ13与压力开关Ⅱ14闭合时表明经减压阀Ⅰ4与减压阀Ⅱ5减压后的压力高于工艺设定压力，减压阀Ⅰ4与减压阀Ⅱ5及系统压力P与PA均正常,该系统以独立的两路油源为滑动水口阀装置9供油。
当压力开关Ⅰ13或者压力开关Ⅱ14断开时表明经减压阀Ⅰ4或者减压阀Ⅱ5减压后的压力低于工艺设定压力，减压阀Ⅰ4与减压阀Ⅱ5或者主系统压力P与PA不正常，在压力开关Ⅰ13或者压力开关Ⅱ14断开时，电磁通断阀12的电磁铁自动通电，减压后压力正常油路自动通过电磁通断阀12与故障油路连通，一路减压回路供两路共用，继续生产。
当压力开关Ⅰ13与压力开关Ⅱ14都断开时表明减压阀Ⅰ4与减压阀Ⅱ5同时出现故障，此时电磁通断阀12的电磁铁通电，手动打开常闭球阀Ⅰ1以主系统油源供给滑动水口阀装置，继续生产。
本实施例中主要元件功能如下：
减压阀Ⅰ4和减压阀Ⅱ5：分别将主系统压力P及PA减压到工艺设定压力。
电磁通断阀12：两路减压回路油源通、断功能
球阀Ⅰ1，球阀Ⅱ2和球阀Ⅲ3：打开、关闭油路。
压力开关Ⅰ13和压力开关Ⅱ14：分别检测系统压力P及PA减压后的压力正常与否。
本实施例中可产生具体效果如下：
（1）两路减压回路压力在各自回路的压力开关显示压力正常时独立供油互不干扰，当其中一路压力低于工艺设定值时，切换通、断阀自动通电，两路压力油互通，继续生产，不用人为干预，自动化高、可靠。
（2）两路回路都具有在线快速更换、维修、故障声光报警功能，快速消除故障后复位恢复原状继续生产。
（3）如果两路油源都出故障，还可打开旁通球阀连通系统油源继续生产。如出现“爆管”该系统位于操作人员旁边，可就近快速切断油源，防止进一步酿成火灾、影响主系统功能。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上，对一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统进一步提供了单向阀Ⅰ6，单向阀Ⅱ7，单向阀Ⅲ8、压力表Ⅰ15，压力表Ⅱ16：
单向阀Ⅰ6串联在减压阀Ⅰ4与滑动水口控制装置9连接的管路上，单向阀Ⅰ6的进油口与减压阀Ⅰ4的出油口连通，单向阀Ⅰ6的出油口与滑动水口控制装置9连通；
单向阀Ⅱ7串联在减压阀Ⅱ5与滑动水口控制装置9连接的管路上，单向阀Ⅱ7的进油口与减压阀Ⅱ5的出油口连通，单向阀Ⅱ7的出油口与滑动水口控制装置9连通；
单向阀Ⅲ8的进油口与所述减压阀Ⅰ4的泄油口连通，单向阀Ⅲ8的出油口与泄油箱19连通，减压阀Ⅱ5的泄油口并联在单向阀Ⅲ8的进油口与所述减压阀Ⅰ4的泄油口连接的管路上；
压力表Ⅰ15安装在所述减压阀Ⅰ4的出油口；
压力表Ⅱ16安装在所述减压阀Ⅱ5的出油口。
基于上述实施例，本实施例中主要元件功能如下：
单向阀Ⅰ6和单向阀Ⅱ7：防止泄油路油液反向流动。
单向阀Ⅲ8：防止减压后的油液反向流动。
压力表Ⅰ15和压力表Ⅱ16：用于对检测的压力进行可视化展示。
本实施例中可在上述实施例的基础上，进一步确保本发明的安全性、并通过压力表可视化功能使操作人员更易识别本发明的工作状态。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上，对一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统进一步提供了一种适用于本发明的较优的球阀Ⅰ1、球阀Ⅱ2和阀Ⅲ3的类型，所述球阀Ⅰ1为旁路常闭球阀，所述球阀Ⅱ2和所述球阀Ⅲ3为主路常开球阀。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上，对一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统进一步提供了一种液压泵Ⅰ17和液压泵Ⅱ18，主系统独立油源Ⅰ10与液压泵Ⅰ17的吸油端连通，液压泵Ⅰ17的压油端与球阀Ⅱ2连通，主系统独立油源Ⅱ11与液压泵Ⅱ18的吸油端连通，液压泵Ⅱ18的压油端与球阀Ⅲ3连通，主系统独立油源Ⅰ10和主系统独立油源Ⅱ11经过两个液压泵提高油源压力，并使两个油源具有相同的压力。
本实施例中可在上述实施例的基础上，将两路主系统独立减压回路的油源压力调整为相同，可互为备用。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上，对一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统进一步提供了一种适用于本发明的较优的减压阀Ⅰ4和减压阀Ⅱ5的类型，所述减压阀Ⅰ4和减压阀Ⅱ5为先导式减压阀。
实施例6：
本实施例在上述实施例的基础上，对一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统进一步提供了一种适用于本发明的较优的电磁通断阀12的类型，所述控制检测装置的电磁通断阀12为常闭型直动式两位两通电磁阀。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统，包括球阀Ⅰ（1），球阀Ⅱ（2），球阀Ⅲ（3），减压阀Ⅰ（4）、减压阀Ⅱ（5）、滑动水口控制装置（9）、主系统独立油源Ⅰ（10）和主系统独立油源Ⅱ（11），其中，减压阀Ⅰ（4）和减压阀Ⅱ（5）均包括进油口、出油口和泄油口，其特征在于，还包括控制检测装置，所述控制检测装置包括电磁通断阀（12），压力开关Ⅰ（13），压力开关Ⅱ（14）：
所述主系统独立油源Ⅰ（10）与球阀Ⅱ（2）的一端连通，所述球阀Ⅱ（2）的另一端与所述减压阀Ⅰ（4）的进油口连通，所述减压阀Ⅰ（4）的出油口与滑动水口控制装置（9）连通；
所述压力开关Ⅰ（13）并联在减压阀Ⅰ（4）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上，并靠近减压阀Ⅰ（4）出油口处；
所述主系统独立油源Ⅱ（11）与球阀Ⅲ（3）的一端连通，所述球阀Ⅲ（3）的另一端与所述减压阀Ⅱ（5）的进油口连通，所述减压阀Ⅱ（5）的出油口与滑动水口控制装置（9）连通；
所述压力开关Ⅱ（14）并联在减压阀Ⅱ（5）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上，并靠近减压阀Ⅱ（5）出油口处；
所述电磁通断阀（12）的A端油路并联在减压阀Ⅰ（4）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上，所述电磁通断阀（12）的B端油路并联在减压阀Ⅱ（5）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上，所述电磁通断阀（12）的电磁铁分别与所述控制检测装置的压力开关Ⅰ（13）以及压力开关Ⅱ（14）电连接；
所述球阀Ⅰ（1）的一端并联在主系统独立油源Ⅰ（10）与球阀Ⅱ（2）连接的管路上，所述球阀Ⅰ（1）的另一端并联在减压阀Ⅰ（4）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上；
还包括单向阀Ⅰ（6）、单向阀Ⅱ（7）、单向阀Ⅲ（8）、压力表Ⅰ（15）、压力表Ⅱ（16）；
所述单向阀Ⅰ（6）串联在减压阀Ⅰ（4）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上，单向阀Ⅰ（6）的进油口与减压阀Ⅰ（4）的出油口连通，单向阀Ⅰ（6）的出油口与滑动水口控制装置（9）连通；
所述单向阀Ⅱ（7）串联在减压阀Ⅱ（5）与滑动水口控制装置（9）连接的管路上，单向阀Ⅱ（7）的进油口与减压阀Ⅱ（5）的出油口连通，单向阀Ⅱ（7）的出油口与滑动水口控制装置（9）连通；
所述单向阀Ⅲ（8）的进油口与所述减压阀Ⅰ（4）的泄油口连通，单向阀Ⅲ（8）的出油口与泄油箱（19）连通，减压阀Ⅱ（5）的泄油口并联在单向阀Ⅲ（8）的进油口与所述减压阀Ⅰ（4）的泄油口连接的管路上；
所述压力表Ⅰ（15）安装在所述减压阀Ⅰ（4）的出油口；
所述压力表Ⅱ（16）安装在所述减压阀Ⅱ（5）的出油口；
所述球阀Ⅰ（1）为旁路常闭球阀，所述球阀Ⅱ（2）和所述球阀Ⅲ（3）为主路常开球阀；
所述主系统独立油源Ⅰ（10）与液压泵Ⅰ（17）的吸油端连通，所述液压泵Ⅰ（17）的压油端与球阀Ⅱ（2）连通，所述主系统独立油源Ⅱ（11）与液压泵Ⅱ（18）的吸油端连通，所述液压泵Ⅱ（18）的压油端与球阀Ⅲ（3）连通。
2.根据权利要求1所述的一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统，其特征在于，所述减压阀Ⅰ（4）和减压阀Ⅱ（5）为先导式减压阀。
3.根据权利要求1所述的一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统，其特征在于，所述控制检测装置的电磁通断阀（12）为常闭型直动式两位两通电磁阀。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种大包滑动水口液压缸供油自动切换液压系统的大包滑动水口液压缸供油自动切换方法，其特征在于，主系统独立油源Ⅰ（10）的油压P经球阀Ⅱ（2）进入减压阀Ⅰ（4）后减压至2/3P后进入滑动水口控制装置（9）；
主系统独立油源Ⅱ（11）的油压PA经球阀Ⅲ（3）进入减压阀Ⅱ（5）后减压至2/3PA后进入滑动水口控制装置（9）；
当压力开关Ⅰ（13）与压力开关Ⅱ（14）闭合时表明经减压阀Ⅰ（4）与减压阀Ⅱ（5）减压后的压力高于工艺设定压力，减压阀Ⅰ（4）与减压阀Ⅱ（5）及系统压力P与PA均正常，该系统以独立的两路油源为滑动水口控制装置（9）供油；
当压力开关Ⅰ1（3）或者压力开关Ⅱ（14）断开时表明经减压阀Ⅰ（4）或者减压阀Ⅱ（5）减压后的压力低于工艺设定压力，减压阀Ⅰ（4）与减压阀Ⅱ（5）或者主系统压力P与PA不正常，在压力开关Ⅰ（13）或者压力开关Ⅱ（14）断开时，电磁通断阀（12）的电磁铁自动通电，减压后压力正常油路自动通过电磁通断阀（12）与故障油路连通，一路减压回路供两路共用；
当压力开关Ⅰ（13）与压力开关Ⅱ（14）都断开时表明减压阀Ⅰ（4）与减压阀Ⅱ（5）同时出现故障，此时电磁通断阀（12）的电磁铁通电，手动打开常闭球阀Ⅰ（1）以主系统油源供给滑动水口控制装置（9）。
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连铸机大包滑动水口的故障诊断方法;施立芳;李防;;河北冶金(05);第50-54页 *

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