CN109894484B - 一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统和装置，包括液压缸、液压阀块，主换向阀、减压阀和用于远程调节减压阀压力的调压单元；所述液压缸的有杆腔和无杆腔分别与所述主换向阀的其中一个工作油口连通；所述主换向阀的进油口与所述减压阀的出油口连通，所述减压阀的控制位与所述调压单元的进油口连通；所述减压阀的进油口与所述液压阀块主出油管路连通；所述液压阀块的主泄漏油管路与所述调压单元的出油口连通；所述液压阀块的回油口与所述主换向阀的回油口连通；本发明结构简单，能多级减压，避开常规减压阀在低压力段调节困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及液压控制领域，尤其涉及一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统和装置。
背景技术
校准站是用于检验轧辊机架的装配尺寸，并将测量的实际尺寸作为轧辊辊缝零位调整依据的设备。轧辊磨损后每次轧辊加工和装配后都需要对每个机架的每个轧辊进行校准。液压缸在对零位机架和轧辊标定时分别需要不同的压下力，在液压缸回退的过程中需要更大的压力；因此，每个液压缸都有三种压力需求。另外，由于小孔径轧管机的轧辊较轻，且其中间的支持轴直径更小，机架在校准过程中，零位机架和部分位置的轧辊需要压力较小，有的需求在1MPa以下，且要求压力稳定。这对常规减压阀来说，压力调节有很大的难度。因为常规减压阀是通过调节弹簧的松紧来调节减压阀的出口压力，在既要调节高压，又要调节低压的情况下，弹簧在低压力段调节困难，压力波动较大。实际工程中，也经常出现上次调节好后，由于油液温度、减压阀阀芯与阀体之间的摩擦力的变化，都会导致这次压力与上次发生明显变化。如果采用比例减压阀或高精度减压阀，则会增加投资成本，配置电气控制系统，提高油液清洁度要求，增大了维护成本。
发明内容
鉴于以上现有技术存在的问题，本发明提出一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统和装置，主要解决常规减压阀压力调节稳定性差的问题。
为了实现上述目的及其他目的，本发明采用的技术方案如下。
一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统，包括：
液压缸，用于驱动外部装置进行伸缩运动；
主换向阀，用于切换液压油的流向，调节液压缸的伸缩动作；所述主换向阀至少包括两个工作油口；
减压阀，用于限制出油口液压油的压力；
调压单元，用于远程调节减压阀压力；
液压阀块，用于泻放和回收液压油；
所述液压缸的有杆腔和无杆腔分别与所述主换向阀的其中一个工作油口连通；所述主换向阀的进油口与所述减压阀的出油口连通，所述减压阀的控制位与所述调压单元的进油口连通；所述减压阀的进油口与所述液压阀块主出油管路连通；所述液压阀块的主泄漏油管路与所述调压单元的出油口连通；所述液压阀块的回油口与所述主换向阀的回油口连通。
可选地，所述调压单元包括多个用于远程调节减压阀不同等级压力的限压阀组和控制所述限压阀组连通及断开状态的第二换向阀；
所述第二换向阀的进油口关闭时，用于调节最大压力的所述限压阀组的进油口直接与所述减压阀的控制位连通；
所述第二换向阀的进油口开启时，所述减压阀的进油口与所述减压阀的控制位连通，用于调节其他压力等级的所述限压阀组分别与所述第二换向阀的各工作油口连通；所述液压阀块的主泄漏油管路分别与所述第二换向阀的回油口和所述限压阀组的出油口连通。
可选地，所述液压缸有杆腔与主换向阀工作油口连通的通路上设置有节流阀，所述节流阀的进油口连通所述主换向阀的工作油口；所述节流阀的出油口连通所述液压缸的有杆腔。所述节流阀可以调节液压油的流量，使液压缸的速度满足工艺要求。
可选地，液压缸无杆腔与主换向阀工作油口连通的通路上设置有节流阀，所述节流阀的进油口连通所述主换向阀的工作油口；所述节流阀的出油口连通所述液压缸的无杆腔。所述节流阀可以调节液压油的流量，使液压缸的速度满足工艺要求。
可选地，所述限压阀组包括溢流阀或顺序阀。根据需要选通不同的限压阀组，远程调节减压阀的压力。
可选地，所述减压阀包括直动式减压阀或先导式减压阀，并带有泄漏油口。泄漏油口作为控制位连通调压单元，实现多级减压。
一种钢管轧机轧辊校准装置，包括标定机构和液压传动机构，所述液压传动机构包括所述的钢管轧机轧辊校准液压控制系统，所述标定机构与所述液压传动机构连接。
如上所述，本发明一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统，具有以下有益效果。
通过调压单元调节远程减压阀输出压力，结构简单，能实现多级减压和增大油缸的最小调节压力，减小了常规减压阀调节难度。
附图说明
图1为本发明钢管轧机轧辊校准液压控制系统的原理图。
标号说明
1 液压缸
2 减压阀
3 节流阀
4 主换向阀
5 第一溢流阀
6 第二溢流阀
7 第三溢流阀
8 第二换向阀
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统，包括：
液压缸1，用于驱动外部装置进行伸缩运动；
主换向阀4，用于切换液压油的流向，调节液压缸的伸缩动作；所述主换向阀4至少包括两个工作油口；
减压阀2，用于限制出油口液压油的压力；
调压单元，用于远程调节减压阀压力；
液压阀块，用于泻放和回收液压油；
所述液压缸1的有杆腔和无杆腔分别与所述主换向阀4的其中一个工作油口连通；所述主换向阀4的进油口与所述减压阀2的出油口连通，所述减压阀2的控制位与所述调压单元的进油口连通；所述减压阀2的进油口与所述液压阀块主出油管路连通；所述液压阀块的主泄漏油管路与所述调压单元的出油口连通；所述液压阀块的回油口与所述主换向阀4的回油口连通。
所述调压单元包括多个用于远程调节减压阀不同等级压力的限压阀组和控制所述限压阀组连通及断开状态的第二换向阀8；用于调节最大压力的所述限压阀组的进油口与所述第二换向阀8的进油口和所述减压阀的控制位连通；用于调节其他压力等级的所述限压阀组分别与所述第二换向阀8的各工作油口连通；所述限压阀组的出油口连通所述第二换向阀8的回油口和所述液压阀块的主泄漏油管路。
所述液压缸1有杆腔与主换向阀4工作油口连通的通路上设置有节流阀3，所述节流阀3的进油口连通所述主换向阀4的工作油口；所述节流阀3的出油口连通所述液压缸1的有杆腔。所述节流阀3可以调节液压油的流量，使液压缸的速度满足工艺要求。
液压缸1无杆腔与主换向阀4工作油口连通的通路上设置有节流阀3，所述节流阀3的进油口连通所述主换向阀4的工作油口；所述节流阀3的出油口连通所述液压缸1的无杆腔。
在一实施例中，所述减压阀包括先导式减压阀或直动式减压阀，所述减压阀带有泄漏油口。以所述泄漏油口作为所述减压阀的控制位，通过远程调压单元连接所述减压阀的泄漏油口，远程调节所述减压阀的压力。
在一实施例中，所述限压阀组包括溢流阀或顺序阀。
为更好地说明本实施例的实施过程，所述主换向阀4采用三位四通J型换向阀，所述第二换向阀采用三位四通R型换向阀，所述减压阀采用先导式减压阀，所述限压阀组采用溢流阀；在另一实施例中，所述换向阀也可根据外部执行元件的功能要求，选择对应的不同类型的换向阀，对于换向阀如何选型，属于本领域公知常识，这里不再赘述。
所述液压缸1包括腔体和液压杆，所述液压杆可进行伸出和缩回两个动作。
在一实施例中，设定所述系统输出高、中、低三种压力以调节所述液压缸1的运动状态，在另一实施例中所述压力的调节个数以及大小可根据实际需要灵活设置。
当液压缸1的液压杆伸出时，调节所述先导减压阀的压力为设定的低压力或中压力；当液压缸的液压杆缩回时，调节所述先导减压阀的压力为设定的高压力。
所述第一溢流阀5、第二溢流阀6和第三溢流阀7远程调节所述先导减压阀的压力，当第二换向阀8处于中位时，所述第二溢流阀6和第三溢流阀7的出油口均与泄漏油管路连通，由第一溢流阀5调节所述先导减压阀的压力，此时压力为高压力；当所述第二换向阀8的a端电磁体得电时，液压油从所述先导减压阀的泄漏油口流出，通过所述第二换向阀8的进油口流入所述第三溢流阀7的进油口，由所述第三溢流阀7调节所述先导减压阀的压力，此时压力为低压力；当所述第二换向阀8的b端电磁体得电时，液压油从所述先导减压阀的泄漏油口流出，通过所述第二换向阀8的进油口流入所述第二溢流阀6的进油口，由所述第二溢流阀6调节所述先导减压阀的压力，此时压力为中压力。在另一实施例中，所述中压力和低压力可以由所述第二溢流阀6和第三溢流阀7任一进行调节，但高压力必须有所述第一溢流5阀进行调节。
默认不工作情况下，所述主换向阀4的阀芯处于中位，此时主换向阀处于关闭状态；当所述主换向阀4的b端电磁体得电时，其阀芯处于右位，此时，所述主换向阀4的A口和B口通过进油口P与所述先导减压阀连通，液压油从所述先导减压阀的出油口流入所述主换向阀4的进油口P，并从两个工作油口A和B流出，使得A口和B口的压力相同。由于A口和B口分别通过节流阀3与所述液压缸1的无杆腔和有杆腔连通，此时液压缸1的液压杆处于伸出状态，伸出过程中，有杆腔和无杆腔的压力相同。
在另一实施例中，若设定所述液压缸1的有杆腔面积A有和无杆腔面积A无比为1:2，出力为F，不采用差动时，有杆腔的压力为0，无杆腔的压力要求为P无＝F/A无；采用差动时，有杆腔的压力为P有＝P无，无杆腔的压力要求为P无*A无-P有*A有＝F，P无＝2F/A无。采用差动的减压阀2调节，压力可以显著增加，避免小压力尤其1MPa以下压力调节不稳定的问题。
当所述液压缸1的液压杆缩回时，所述先导减压阀的压力为最大压力，主换向阀的a端电磁体得电，此时，所述主换向阀4的进油口P与工作油口B导通，工作油口A与回油口T连通，液压油经过所述先导减压阀，经由所述主换向阀4的进油口P进入工作油口B，并通过节流阀3进入所述液压缸的有杆腔，带动所述液压缸1的液压杆缩回，液压油从无杆腔流出，经过节流阀3，从所述主换向阀4的工作油口A流向回油口T，进而流回液压阀块。
本发明还提供一种钢管轧机轧辊校准装置，包括标定机构和液压传动机构，所述液压传动机构包括所述的钢管轧机轧辊校准液压控制系统，所述标定机构与所述液压传动机构连接。
在一实施例中，所述装置用于对钢管轧辊机架进行标定校准，在一实施例中，所述液压传动机构可采用上述液压缸1结构，所述液压缸可以为一组或多组，所述液压缸1的液压杆连接所述标定机构。所述液压缸1进行伸出和缩回两个动作。液压缸1的液压杆伸出时，带动标定机构为零位机架或轧辊机架标定位置。为零位机架标定位置时，将所述减压阀2压力调节为低压力；为轧辊机架标定位置时，将所述减压阀压力2调节为中压力。完成对零位机架或轧辊机架位置标定后，控制所述液压缸1的液压杆缩回，便于零位机架或轧辊机架脱离本装置标定区域，此时调节所述减压阀2压力为高压力。
综上所述，本发明一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统和装置，所述系统和装置结构简单，成本低，操作便捷，能实现多级减压和增大油缸的最小调节压力，减小了常规减压阀调节难度。多级减压力可实现工艺设备的压力需求，替代比例减压阀；差动回路可以提高常规减压阀的最小调节压力，避开了常规减压阀在低压力段调节困难，且不稳定的难题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种钢管轧机轧辊校准液压控制系统，其特征在于，包括
液压缸，用于驱动外部装置进行伸缩运动；
主换向阀，用于切换液压油的流向，调节液压缸的伸缩动作；所述主换向阀至少包括两个工作油口；
减压阀，用于限制出油口液压油的压力；
调压单元，用于远程调节减压阀压力；
液压阀块，用于泻放和回收液压油；
所述液压缸的有杆腔和无杆腔分别与所述主换向阀的其中一个工作油口连通；所述主换向阀的进油口与所述减压阀的出油口连通，所述减压阀的控制位与所述调压单元的进油口连通；所述减压阀的进油口与所述液压阀块主出油管路连通；所述液压阀块的主泄漏油管路与所述调压单元的出油口连通；所述液压阀块的回油口与所述主换向阀的回油口连通；
所述调压单元包括多个用于远程调节减压阀不同等级压力的限压阀组和控制所述限压阀组连通及断开状态的第二换向阀；
所述第二换向阀的进油口关闭时，用于调节最大压力的所述限压阀组的进油口直接与所述减压阀的控制位连通；
所述第二换向阀的进油口开启时，所述减压阀的进油口与所述减压阀的控制位连通，用于调节最大压力以外等级压力对应的所述限压阀组分别与所述第二换向阀的各工作油口连通；所述液压阀块的主泄漏油管路分别与所述第二换向阀的回油口和所述限压阀组的出油口连通；
所述液压缸与主换向阀工作油口连通的通路上均设置有节流阀，所述节流阀的进油口与所述主换向阀的工作油口连通；所述节流阀的出油口分别与所述液压缸的有杆腔和无杆腔连通。
2.根据权利要求1所述的钢管轧机轧辊校准液压控制系统，其特征在于，所述限压阀组包括溢流阀或顺序阀。
3.根据权利要求1所述的钢管轧机轧辊校准液压控制系统，其特征在于，所述减压阀包括直动式减压阀或先导式减压阀，并带有泄漏油口。
4.一种钢管轧机轧辊校准装置，其特征在于，包括标定机构和液压传动机构，所述液压传动机构包括权利要求1-3任一所述的钢管轧机轧辊校准液压控制系统，所述标定机构与所述液压传动机构连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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