CN113738717B - 一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统，其控制方法包括，驱动液压马达前进步骤，包括B端阀门关闭和马达前进调控阶段；以及，驱动液压马达后退步骤，包括A端阀门关闭和马达后退调控阶段；系统包括传动装置，设置在底座上的液压马达，液压马达的输出轴与UCP210轴承通过联轴器连接，液压马达、联轴器、UCP210轴承之间设置有键，UCP210轴承设置在齿轮轴前端，齿轮轴后端设置有UCP205轴承，UCP210轴承和UCP205轴承连接；控制装置，进油管路和回油管路依次穿过先导式减压阀、先导式比例换向阀、压力补偿器和溢流阀并与液压马达连接，与先导式比例换向阀连接的操作面板。该系统拆卸方便，且增加换辊大车驱动力、减少电机驱动载荷，提升设备运行的稳定性。

Description

一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统

技术领域

本发明涉及的轧钢技术领域，尤其涉及一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统。

背景技术

随着现代工业的发展，企业生产效率越来越高，对现场设备运转要求故障率越来越低，换辊大车在平整、酸轧机架换辊等轧钢领域使用越来越普遍，相对应的要求机械设备动作精确度也越高，而平整机换辊大车只有减速电机在驱动，在南方梅雨季节经常出现打滑或驱动力不足情况，致使换辊大车无法前进或后退，导致卡阻故障停机，影响到企业生产效率和生产效益，国内一些钢厂曾发生多起因换辊大车驱动力不足，造成长时间停机设备事故。针对冷轧平整换辊大车减速电机驱动力不足状况，急需设计一种换辊大车电液混合传动装置增加换辊大车驱动力以及减少减速电机载荷，提升换辊大车运行稳定性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有换辊大车电液混合传动控制方法存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统，其特征在于：控制方法包括，驱动液压马达前进步骤，包括B端阀门关闭和马达前进调控阶段；以及，驱动液压马达后退步骤，包括A端阀门关闭和马达后退调控阶段；

所述B端阀门关闭阶段包括，液压油从系统进油口进入，先导式比例换向阀B端阀门关闭，液压油先进入先导式减压阀；

所述马达前进调控阶段包括，当液压油的压力大于先导式减压阀设定值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀的P-A油路，进入压力补偿器和溢流阀输入到液压马达内，液压马达转动前进；

所述A端阀门关闭阶段包括，液压油从系统进油口进入，先导式比例换向阀A端阀门关闭，液压油先进入先导式减压阀；

所述马达后退调控阶段包括，当液压油的压力大于先导式减压阀设定值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀的P-B油路，进入压力补偿器和溢流阀输入到液压马达内，液压马达转动后退；

系统包括，传动装置，设置在底座上的液压马达，所述液压马达的输出轴与UCP210轴承通过联轴器连接，所述液压马达、所述联轴器、所述UCP210轴承之间设置有键，所述UCP210轴承设置在齿轮轴前端，所述齿轮轴后端设置有UCP205轴承，所述UCP210轴承和所述UCP205轴承连接；以及，控制装置，进油管路和回油管路依次穿过先导式减压阀、先导式比例换向阀、压力补偿器和溢流阀并与所述液压马达连接，与所述先导式比例换向阀连接的操作面板；

所述传动装置还设有定距环、第一螺母和第二螺母；其中，所述齿轮轴后端还依次连接有所述定距环、所述第一螺母和所述第二螺母；

所述传动装置还设有定位销、第一螺栓和第二螺栓，所述UCP210轴承和所述UCP205轴承通过所述定位销定位，并通过所述第一螺栓和所述第二螺栓进行连接；

所述液压马达上设有泄漏口，所述控制装置设有泄漏回油口，泄漏口与所述泄漏回油口连接；其中，所述传动装置还设有第三螺栓，所述液压马达与所述底座通过所述第三螺栓连接；

所述溢流阀设有两个。

本发明的有益效果：增加换辊大车驱动力、减少电机驱动载荷，提升设备运行的稳定性；且该系统安装与拆卸更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明换辊大车电液混合传动控制方法的控制原理图。

图2为本发明换辊大车电液混合传动控制系统所述的齿轮轴的尺寸图。

图3为本发明换辊大车电液混合传动控制系统所述的底座的尺寸图。

图4为本发明换辊大车电液混合传动控制系统的安装使用示意图。

图5为本发明换辊大车电液混合传动控制系统的装配图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1，一种换辊大车电液混合传动控制方法包括驱动液压马达前进步骤，包括B端阀门关闭和马达前进调控阶段；以及，驱动液压马达后退步骤，包括A端阀门关闭和马达后退调控阶段。

具体的，先导式减压阀常开，且根据需要设定压力，起到稳压的作用；先导式比例换向阀内的油管设有A、B端，当发出前进指令时，B端油管阀门关闭，液压油从A端进入，当发出后退指令时候，A端油管阀门关闭，液压油从B端进入，先导式比例换向阀是实现液压马达换向和无级调速的作用；压力补偿器主要是消除冲击带来的压力不稳，减少液压马达因冲击带来的不稳定，对整个工作环境起到稳压、缓冲的作用，压力补偿器会根据先导式比例换向阀的开口度，自动调节油管进出油的平衡；溢流阀设有两个，由于液压马达需要实现前进和后退两个功能，因此油管P-A和P-B需要不断切换，溢流阀是防止液压马达压力过高而泄漏回油箱，起到保护液压马达的作用，提高使用寿命。

在操作过程中，当发出前进指令时，液压油从系统进油口进入，先导式比例换向阀B端的阀门关闭，液压油先经过先导式减压阀内油管，当液压油的压力大于先导式比例换向阀设定的压力值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀的P-A油管，再进入压力补偿器油管，最后进入溢流阀油管输入到液压马达内，液压马达转动前进。

当发出后退指令时，液压油从系统进油口进入，先导式比例换向阀A端的阀门关闭，液压油先经过先导式减压阀内油管，当液压油的压力大于先导式比例换向阀设定的压力值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀的P-A油管，再进入压力补偿器油管，最后进入溢流阀油管输入到液压马达内，液压马达转动后退。

进一步的，前进和后退设有两个挡位，当启动一档时，先导式比例换向阀开口都设置为15000，减速电机电流在21A~21.6A之间；当启动二档时，先导式比例换向阀开口度设置为17000，减速电机电流稳定在 19.5A。

根据原有减速电机参数，调整先导式减压阀和溢流阀的开口度，提升系统控制精度；调整先导式比例换向阀的开口度，实现液压马达转动速度与减速电机速度匹配，相当于换辊大车增加一套牵引装置，从而增加换辊大车驱动力以及减少电机驱动载荷，解决换辊大车行走卡阻问题，提升设备运行稳定性

实施例2

参照图1，一种换辊大车电液混合传动控制系统包括传动装置100和控制装置200。

具体的，传动装置100包括设置在底座102上的液压马达101，液压马达101的输出轴与UCP210轴承106通过联轴器103连接，液压马达101、联轴器103、UCP210轴承106之间设置有键104， UCP210轴承106设置在齿轮轴105前端，齿轮轴105后端设置有UCP205轴承107，UCP210轴承106和UCP205轴承107连接。

其中，经过计算传动装置100中心轴到换辊大车车架端面距离≤50mm，因此液压马达101选用输出轴直径为32mm，安装法兰尺寸直径为134mm，螺栓孔直径为13mm，长度为226.4mm，液压马达101主要是为传动装置100提供驱动力；底座102根据液压马达101的安装尺寸，设计长为235mm，宽为225mm，高为45mm，安装孔直径为86mm，底座102主要是安装固定液压马达101，起到支撑作用；联轴器103根据液压马达101输出轴直径32mm，选用型号为ML3联轴器，长度为103mm，直径为70mm，其主要是使液压马达101与齿轮轴105连接，起到传递运动和扭矩作用；键104设计尺寸为10mm×8mm×36mm，其主要作用为固定联轴器103，防止联轴器103窜动，起到传递运动和扭矩作用；齿轮轴105的设计尺寸长为879mm，齿轮齿顶圆直径为234mm，安装联轴器103和UCP210轴承106处尺寸为直径32mm、长40mm，安装UCP205轴承107处尺寸为直径25mm、长640mm，齿轮轴105主要是带动换辊大车车架运动，起到传递动力作用；UCP210轴承106和UCP205轴承107是自带外轴承座，起到固定齿轮轴105和防止齿轮轴105窜动的作用。

在使用过程中，通过确定底座102的安装尺寸，将底座102焊接固定在换辊大车车架端面，然后再把液压马达101焊接在底座102上；把键104安装到液压马达101输出轴上，再把联轴器103（其中一半）和梅花垫安装到输出轴上；其中齿轮轴105前端安装UCP210轴承106、键104和联轴器103（另一半），而齿轮轴105后端安装UCP205轴承107，再把齿轮轴105前端的一半联轴器103与液压马达101端的另一半联轴器103对接到位；最后把UCP210轴承座和UCP205轴承座焊接住。

进一步的，控制装置200，是实现液压马达101转动速度与减速电机匹配，从而增加换辊大车驱动力以及减少电机驱动载荷。

其中，进油管路201和回油管路202依次穿过先导式减压阀203、先导式比例换向阀204、压力补偿器205和溢流阀206并与液压马达101连接，与先导式比例换向阀204连接的还有操作面板207，用来控制液压马达101的前进和后退。

在操作面板207发出前进指令时，液压油从进油管路201进入，先导式比例换向阀204B端的阀门关闭，液压油先经过先导式减压阀203内油管，当液压油的压力大于先导式比例换向阀203设定的压力值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀203卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀204的P-A油管，再进入压力补偿器205油管，最后进入溢流阀206油管输入到液压马达101内，液压马达101转动前进。

在操作面板207发出后退指令时，液压油从进油管路201进入，先导式比例换向阀204A端的阀门关闭，液压油先经过先导式减压阀203内油管，当液压油的压力大于先导式比例换向阀203设定的压力值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀203卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀204的P-B油管，再进入压力补偿器205油管，最后进入溢流阀206油管输入到液压马达101内，液压马达101转动后退。

实施例3

参照图2，该实施例不同于第二个实施例的是：传动装置100安装和拆卸更方便。

具体的，传动装置100还设有定距环108、第一螺母109和第二螺母110，

其中，齿轮轴105后端还依次连接有定距环108、第一螺母109和第二螺母110；

第一螺母109与定距环108端面接触，扭紧与轴承内圈一起转动，起到紧固的作用；第二螺母110对第一螺母109进行加固，起到防松的作用。

进一步的，传动装置100还设有定位销111、第一螺栓112和第二螺栓113， 定位销111是防止UCP210轴承106和UCP205轴承107错位，起到定位的作用，提升安装精度；第一螺栓109和第二螺栓110起到紧固UCP210轴承106和UCP205轴承107轴承座的作用。

进一步的，传动装置100还设有第三螺栓114，液压马达101与底座102设有螺栓孔，并通过所述第三螺栓114进行可拆卸连接。

优选的，液压马达101上设有泄漏口101a，控制装置200设有泄漏回油口208，泄露口101a与所述泄漏回油口208连接，便于清洁。

进一步的，溢流阀206设有两个，由于液压马达101需要实现前进和后退两个功能，因此油管P-A和P-B需要不断切换，溢流阀206是防止液压马达101压力过高而泄漏回油箱，起到保护液压马达101的作用，提高使用寿命。

该装置的连接均为可拆卸连接，便于前期的安装和后期的维修，使用起来也更有保障。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种采用换辊大车电液混合传动控制方法的系统，其特征在于：控制方法包括，

驱动液压马达前进步骤，包括B端阀门关闭和马达前进调控阶段；以及，

驱动液压马达后退步骤，包括A端阀门关闭和马达后退调控阶段；

所述B端阀门关闭阶段包括，

液压油从系统进油口进入，先导式比例换向阀B端阀门关闭，液压油先进入先导式减压阀；

所述马达前进调控阶段包括，

当液压油的压力大于先导式减压阀设定值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀的P-A油路，进入压力补偿器和溢流阀输入到液压马达内，液压马达转动前进；

所述A端阀门关闭阶段包括，

液压油从系统进油口进入，先导式比例换向阀A端阀门关闭，液压油先进入先导式减压阀；

所述马达后退调控阶段包括，

当液压油的压力大于先导式减压阀设定值时，大于压力设定值的液压油会从先导式减压阀卸回油箱，在设定值内的液压油进入先导式比例换向阀的P-B油路，进入压力补偿器和溢流阀输入到液压马达内，液压马达转动后退；

系统包括，传动装置（100），设置在底座（102）上的液压马达（101），所述液压马达（101）的输出轴与UCP210轴承（106）通过联轴器（103）连接，所述液压马达（101）、所述联轴器（103）、所述UCP210轴承（106）之间设置有键（104），所述UCP210轴承（106）设置在齿轮轴（105）前端，所述齿轮轴（105）后端设置有UCP205轴承（107），所述UCP210轴承（106）和所述UCP205轴承（107）连接；以及，

控制装置（200），进油管路（201）和回油管路（202）依次穿过先导式减压阀（203）、先导式比例换向阀（204）、压力补偿器（205）和溢流阀（206）并与所述液压马达（101）连接，与所述先导式比例换向阀（204）连接的操作面板（207）；

所述传动装置（100）还设有定距环（108）、第一螺母（109）和第二螺母（110）；

其中，所述齿轮轴（105）后端还依次连接有所述定距环（108）、所述第一螺母（109）和所述第二螺母（110）；

所述传动装置（100）还设有定位销（111）、第一螺栓（112）和第二螺栓（113），所述UCP210轴承（106）和所述UCP205轴承（107）通过所述定位销（111）定位，并通过所述第一螺栓（112）和所述第二螺栓（113）进行连接；

所述液压马达（101）上设有泄漏口，所述控制装置（200）设有泄漏回油口（208），泄漏口与所述泄漏回油口（208）连接；

其中，所述传动装置（100）还设有第三螺栓（114），所述液压马达（101）与所述底座（102）通过所述第三螺栓（114）连接；

所述溢流阀（206）设有两个。