CN202100545U - 一种带有安全保护功能的液压阀台 - Google Patents
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Abstract
一种带有安全保护功能的液压阀台，属于冶金行业液压控制技术领域。包括比例流量阀、电磁换向阀、插装式入口压力补偿器、插装式单向阀、带梭阀的插装式电磁锥阀、不带梭阀的插装式电磁锥阀、带梭阀的插装式液控锥阀、压力继电器、蓄能器组、单向阀和液压缸；比例流量阀、电磁换向阀、第一不带梭阀的插装式电磁锥阀、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀、第三不带梭阀的插装式电磁锥阀、插装式单向阀、第一带梭阀的插装式电磁锥阀、第二带梭阀的插装式电磁锥阀、插装式入口压力补偿器都安装在同一个阀块上。优点在于，既能够按工艺要求准确的控制步进式加热炉提升缸的工作，又能够使步进式加热炉提升缸得到安全保护。
Description
技术领域
本实用新型属于冶金行业液压控制技术领域，特别是提供了一种带有安全保护功能的液压阀台。适用于冶金行业各类轧机步进式加热炉的提升液压缸的控制及其保护，以及受力情况与此相同的其它提升机械。本实用新型即适用于新设计的项目，也适用于老设备的改造。是一种使步进式加热炉的提升液压缸即能够按工艺要求得到有效而准确的控制，又能够得到安全保护，避免设备发生重大安全事故而造成严重经济损失和人身伤亡；同时也避免因跑油而发生环境的污染及资源的浪费。有广阔的推广市场前景。
背景技术
步进式加热炉在冶金行业是一种广泛使用的先进的钢坯加热设备。步进式加热炉一般由炉体、步进机械设备、冷却设备及配套检测仪表等组成。其中的步进机械设备由“提升框架”和“平移框架”组成；“提升框架”使用两个提升液压缸使之作升、降运动，“平移框架”使用一个平移液压缸使之作水平移动。按工艺要求，使用“装钢机”把入炉的冷钢坯先放到叫做“静梁”的支架上，然后由提升液压缸推动“提升框架”和“平移框架”一起上升，在上升过程中轻轻地托起“静梁”上放置的冷钢坯，接着由平移液压缸沿水平方向推动“平移框架”，然后提升液压缸带动“提升框架”和“平移框架”一起下降，在下降过程中把钢坯又轻轻的放到“静梁”上，最后平移液压缸沿水平方向拉动“平移框架”回到“静梁”之下的初始位置。于是就完成了一个“步进”过程，使冷钢坯前进了一步。如此循环下去，就使钢坯在加热炉里边加热边前进，直到钢坯“步进”到出料炉门处，已被加热到1400℃左右的钢坯等待出炉。
平移液压缸的控制不属于本实用新型的内容。
矩形的“提升框架”被分别布置在其两侧的2个提升液压缸推动，完成升降动作。提升液压缸在提升过程中承受很大的载荷。以2160热轧机步进式加热炉为例，提升总载荷高达1250吨。总载荷由2个提升液压缸均摊，提升液压缸的油压高达21MPa。连接提升液压缸与控制阀台的高压胶管属于“易损件”，是液压系统中的一个薄弱环节。不论是由于安装的不规范，或者高压胶管本身存在质量问题，还是高压胶管已达到使用寿命而更换不及时等诸多原因，高压胶管在21MPa的高油压长期作用下就容易发生爆裂。如果发生单侧提升液压缸的高压胶管爆裂，则“提升框架”在载荷的重力作用下会发生扭曲变形；如果发生双侧提升液压缸的高压胶管爆裂，则“提升框架”在载荷的重力作用下会因失控而高速下滑。提升液压缸的行程有1150mm，不难想象，在总载荷的重力作用下，提升液压缸的活塞无控制的高速下滑1150mm的距离后，提升机械的损毁会有多么严重，而且还可能造成人员的伤亡；并且，由于此时液压阀仍处于工作状态，就会从爆裂的高压胶管处大量跑油，即污染了环境，又损失了大量的价格不菲的矿物油。由于提升机械位于炉底地坑里，不易被人及时发现，就会发生大量跑油事故。当油箱里的油跑到一定程度，昂贵的液压泵会因吸入空气发生“气蚀”而损坏。总之会造成了一连串的经济损失。本实用新型就能够杜绝发生这样的事故，从而避免了发生上述的损失。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种带有安全保护功能的液压阀台，既能够按工艺要求准确的控制步进式加热炉提升缸的工作，又能够使步进式加热炉提升缸得到安全保护，避免因高压胶管发生爆裂而造成严重的机械设备损毁和人员的伤亡事故，以及因跑油造成环境的污染和资源的浪费。
本实用新型见图1：包括比例流量阀、电磁换向阀、插装式入口压力补偿器、插装式单向阀、带梭阀的插装式电磁锥阀、不带梭阀的插装式电磁锥阀、带梭阀的插装式液控锥阀、压力继电器、蓄能器组、单向阀和液压缸。其中，比例流量阀1、电磁换向阀2、第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5、第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6、插装式单向阀7、第一带梭阀的插装式电磁锥阀13、第二带梭阀的插装式电磁锥阀15、插装式入口压力补偿器14都安装在同一个阀块上。
第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的入口用钢管连接系统的压力总管道P，第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的出口通过阀块的内部孔道连接插装式入口压力补偿器14的入口，同时，也通过阀块的内部孔道连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13的入口，插装式入口压力补偿器14的出口通过阀块的内部孔道连接比例流量阀1的入口A，比例流量阀1的出口B通过阀块的内部孔道连接插装式单向阀7的入口，插装式单向阀7的出口通过阀块的内部孔道连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13的入口，第一带梭阀的插装式电磁锥阀13的出口通过第二大通径高压球阀10，用高压胶管同时连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的入口P9和第二带梭阀的插装式液控锥阀19的入口P10。
第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4的入口用钢管连接系统的压力总管道P，第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4的出口通过阀块的内部孔道连接第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5的入口，同时，第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4的出口又通过第一大通径高压球阀8同时用高压胶管连接第一液压缸22和第二液压缸23的有杆侧。第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5的出口通过阀块的内部孔道连接第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的入口，同时，第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5的出口又用钢管连接系统的回油总管道T。第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的出口过阀块的内部孔道连接插装式单向阀7的入口。
压力表3用微型高压胶管连接系统的压力总管道P。
单向阀17的入口用钢管连接系统的压力总管道P，单向阀17的出口用钢管连接蓄能器组16的入口P8，蓄能器组16的回油口T8用钢管连接系统的回油总管道T。
电磁换向阀2的入口P2用钢管连接蓄能器组16的入口P8；同时，又通过阀块的内部孔道同时连接第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5和第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的控制油口，也同时连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13和第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的控制油口，以及比例流量阀1的控制油口X1；并且通过第一小通径高压球阀9同时用高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的控制油口PX9和第二带梭阀的插装式液控锥阀19的控制油口PX10。电磁换向阀2的出口B2通过第二小通径高压球阀11同时用高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的控制油口X9和第二带梭阀的插装式液控锥阀19的控制油口X10；电磁换向阀2的回油口T2通过阀块的内部孔道同时连接第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5和第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的泄油口，也同时连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13和第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的泄油口以及比例流量阀1的泄油口Y；并且用钢管连接到系统的泄油总管道L。
第一带梭阀的插装式液控锥阀18的出口用钢管连接第一液压缸22的活塞测缸口，第二带梭阀的插装式液控锥阀19的出口用钢管连接第二液压缸23的活塞测缸口。第一压力继电器20用微型高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的入口，第二压力继电器21用微型高压胶管连接第二带梭阀的插装式液控锥阀19的入口。
第一带梭阀的插装式液控锥阀18和第一压力继电器20安装在第一液压缸22的无杆腔缸口处，第二带梭阀的插装式液控锥阀19和第二压力继电器21安装在第二液压缸23的无杆腔缸口处。
本实用新型具有很大的经济效果。以2160板带热轧机的步进式加热炉为例，位于上部的炉体是一个长42.25米，宽11.2米，高4.5米的庞然大物，它用耐火材料砌筑而成，其中还要安装测温仪表、监测炉内情况的工业电视、输入燃料的喷嘴等设备。一旦如前面“背景技术”里所描述的那样，由于高压胶管发生爆裂而引发机械设备严重损毁事故时，想要修理这些机械设备(它们重达155吨)，并且重新安装，没有大型的起重设备是无法完成的。而“提升框架”及其提升液压缸等全部机械设备是安装在炉体的下面的，车间里的起重设备(例如天车)够不到这些机械设备。因此，不得已只好拆掉炉体及其安装其上的测温仪表、监测炉内情况的工业电视、以及输入燃料的喷嘴等设备。待修理好损毁的机械设备并重新安装以后，再重新砌筑炉体，重新安装并调试测温仪表、监测炉内情况的工业电视以及输入燃料的喷嘴等设备。下面粗略的估算一下如果发生如上所述事故，可能带来的经济损失。
直接损失：
1、耐火材料费：550.万元×2＝1100万元(拆掉的炉体所用耐火材料和重新砌筑炉体所需耐火材料)
2：炉底机械费：895.万元
总计：1995.万元
间接损失：(重新建炉耽误的生产时间折算出的损失)
重新建炉及其烘炉需时：10个月(7200小时)
炉子产量：300吨/小时，(连续生产制)
则重新建炉及其烘炉耽误的生产量：300吨/小时×7200小时＝216×104吨
按现在钢材市场价：4900元/吨
总价：4900元/吨×216×104吨＝105.亿元
直接损失和间接损失的总和：1995.万元+105.亿元＝105.1995亿元
这个数字说明，一旦因为发生高压胶管爆裂事故，使炉底机械设备严重损毁将可能会发生105.1995亿元的巨额损失(还没有把建炉人工费、管理费及跑掉的液压油费用算在内)。反过来说，采用了本实用新型，就能避免发生这样的损失，另外还避免了因大量跑油而造成环境的污染。这就是本实用新型的价值所在。
附图说明
图1是本实用新型的液压阀台的液压原理图。其中，比例流量阀1，电磁换向阀2，压力表3，不带梭阀的插装式电磁锥阀4、5、6，插装式单向阀7，大通径高压球阀8、10，小通径高压球阀9、11、12，带梭阀的插装式电磁锥阀13、15，插装式入口压力补偿器14，蓄能器组16，单向阀17，带梭阀的插装式液控锥阀18、19，压力继电器20、21，液压缸22、23。
图中字母代号含义如下：P代表系统压力总管道，T代表系统回油总管道，L代表系统泄油总管道。
具体实施方式
本实用新型包括比例流量阀、电磁换向阀、插装式入口压力补偿器、插装式单向阀、带梭阀的插装式电磁锥阀、不带梭阀的插装式电磁锥阀、带梭阀的插装式液控锥阀、压力继电器、蓄能器组、单向阀和液压缸。其中，比例流量阀1、电磁换向阀2、第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5、第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6、插装式单向阀7、第一带梭阀的插装式电磁锥阀13、第二带梭阀的插装式电磁锥阀15、插装式入口压力补偿器14都安装在同一个阀块上。
第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的入口用钢管连接系统的压力总管道P，第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的出口通过阀块的内部孔道连接插装式入口压力补偿器14的入口，同时，也通过阀块的内部孔道连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13的入口，插装式入口压力补偿器14的出口通过阀块的内部孔道连接比例流量阀1的入口A，比例流量阀1的出口B通过阀块的内部孔道连接插装式单向阀7的入口，插装式单向阀7的出口通过阀块的内部孔道连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13的入口，第一带梭阀的插装式电磁锥阀13的出口通过第二大通径高压球阀10，用高压胶管同时连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的入口P9和第二带梭阀的插装式液控锥阀19的入口P10。
第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4的入口用钢管连接系统的压力总管道P，第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4的出口通过阀块的内部孔道连接第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5的入口，同时，第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4的出口又通过第一大通径高压球阀8同时用高压胶管连接第一液压缸22和第二液压缸23的有杆侧。第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5的出口通过阀块的内部孔道连接第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的入口，同时，第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5的出口又用钢管连接系统的回油总管道T。第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的出口过阀块的内部孔道连接插装式单向阀7的入口。
压力表3用微型高压胶管连接系统的压力总管道P。
单向阀17的入口用钢管连接系统的压力总管道P，单向阀17的出口用钢管连接蓄能器组16的入口P8，蓄能器组16的回油口T8用钢管连接系统的回油总管道T。
电磁换向阀2的入口P2用钢管连接蓄能器组16的入口P8；同时，又通过阀块的内部孔道同时连接第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5和第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的控制油口，也同时连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13和第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的控制油口，以及比例流量阀1的控制油口X1；并且通过第一小通径高压球阀9同时用高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的控制油口PX9和第二带梭阀的插装式液控锥阀19的控制油口PX10。电磁换向阀2的出口B2通过第二小通径高压球阀11同时用高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的控制油口X9和第二带梭阀的插装式液控锥阀19的控制油口X10；电磁换向阀2的回油口T2通过阀块的内部孔道同时连接第一不带梭阀的插装式电磁锥阀4、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀5和第三不带梭阀的插装式电磁锥阀6的泄油口，也同时连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀13和第二带梭阀的插装式电磁锥阀15的泄油口以及比例流量阀1的泄油口Y；并且用钢管连接到系统的泄油总管道L。
第一带梭阀的插装式液控锥阀18的出口用钢管连接第一液压缸22的活塞测缸口，第二带梭阀的插装式液控锥阀19的出口用钢管连接第二液压缸23的活塞测缸口。第一压力继电器20用微型高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀18的入口，第二压力继电器21用微型高压胶管连接第二带梭阀的插装式液控锥阀19的入口。
第一带梭阀的插装式液控锥阀18和第一压力继电器20安装在第一液压缸22的无杆腔缸口处，第二带梭阀的插装式液控锥阀19和第二压力继电器21安装在第二液压缸23的无杆腔缸口处。
比例流量阀1能够在其它各阀的配合下向两个液压缸供油，使液压缸按工艺要求把钢坯轻轻托起、轻轻放下，并完成提升和下降过程的加速、匀速、减速运动；带梭阀的插装式液控锥阀18、19与电磁换向阀2配合，形成液压锁，按工艺要求防止液压缸动作失控。这样就完成了对步进式加热炉提升缸的控制。
本实用新型的保护功能的关键元件是压力继电器20、21。当液压缸的活塞测进油时，是步进式加热炉的提升行程，受力最大，油压高达21MPa，此时其入口的高压胶管极容易爆裂。当两个或其中一个液压缸的活塞测的高压胶管发生爆裂时，该处管道内的油压从21MPa迅速下降至0MPa，该处的压力继电器20或21检测到压力的这种变化后，马上向比例流量阀1、电磁换向阀2、第二带梭阀的插装式电磁锥阀15发信号，令其断电。第二带梭阀的插装式电磁锥阀15断电的结果是停止向比例流量阀1供油，比例流量阀1断电的结果是停止向两个液压缸供油，这样就避免了从已爆裂的高压胶管处跑油，避免了液压油的损失及其对环境的污染；电磁换向阀2断电的结果是停止向带梭阀的插装式液控锥阀18、19供给控制油，于是带梭阀的插装式液控锥阀18、19形成液压锁。结果是把两个液压缸的活塞测管道锁住，防止液压缸带动“提升框架”在载荷的作用下失控下滑，避免造成机械设备损坏及人身伤亡事故。这样就完成了对步进式加热炉提升缸的保护作用。
Claims (3)
1.一种带有安全保护功能的液压阀台，其特征在于，包括比例流量阀、电磁换向阀、插装式入口压力补偿器、插装式单向阀、带梭阀的插装式电磁锥阀、不带梭阀的插装式电磁锥阀、带梭阀的插装式液控锥阀、压力继电器、蓄能器组、单向阀和液压缸；比例流量阀(1)、电磁换向阀(2)、第一不带梭阀的插装式电磁锥阀(4)、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀(5)、第三不带梭阀的插装式电磁锥阀(6)、插装式单向阀(7)、第一带梭阀的插装式电磁锥阀(13)、第二带梭阀的插装式电磁锥阀(15)、插装式入口压力补偿器(14)都安装在同一个阀块上；
第二带梭阀的插装式电磁锥阀(15)的入口用钢管连接系统的压力总管道P，第二带梭阀的插装式电磁锥阀(15)的出口通过阀块的内部孔道连接插装式入口压力补偿器(14)的入口，同时，也通过阀块的内部孔道连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀(13)的入口，插装式入口压力补偿器(14)的出口通过阀块的内部孔道连接比例流量阀(1)的入口A，比例流量阀(1)的出口B通过阀块的内部孔道连接插装式单向阀(7)的入口，插装式单向阀(7)的出口通过阀块的内部孔道连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀(13)的入口，第一带梭阀的插装式电磁锥阀(13)的出口通过第二大通径高压球阀(10)，用高压胶管同时连接第一带梭阀的插装式液控锥阀(18)的入口P9和第二带梭阀的插装式液控锥阀(19)的入口P10；
第一不带梭阀的插装式电磁锥阀(4)的入口用钢管连接系统的压力总管道P，第一不带梭阀的插装式电磁锥阀(4)的出口通过阀块的内部孔道连接第二不带梭阀的插装式电磁锥阀(5)的入口，同时，第一不带梭阀的插装式电磁锥阀(4)的出口又通过第一大通径高压球阀(8)同时用高压胶管连接第一液压缸(22)和第二液压缸(23)的有杆侧。第二不带梭阀的插装式电磁锥阀(5)的出口通过阀块的内部孔道连接第三不带梭阀的插装式电磁锥阀(6)的入口，同时，第二不带梭阀的插装式电磁锥阀(5)的出口又用钢管连接系统的回油总管道T；第三不带梭阀的插装式电磁锥阀(6)的出口过阀块的内部孔道连接插装式单向阀(7)的入口；
压力表(3)用微型高压胶管连接系统的压力总管道P；
单向阀(17)的入口用钢管连接系统的压力总管道P，单向阀(17)的出口用钢管连接蓄能器组(16)的入口P8，蓄能器组(16)的回油口T8用钢管连接系统的回油总管道T；
电磁换向阀(2)的入口P2用钢管连接蓄能器组(16)的入口P8；同时，又通过阀块的内部孔道同时连接第一不带梭阀的插装式电磁锥阀(4)、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀(5)和第三不带梭阀的插装式电磁锥阀(6)的控制油口，同时连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀(13)和第二带梭阀的插装式电磁锥阀(15)的控制油口，以及比例流量阀(1)的控制油口X1；并且通过第一小通径高压球阀(9)同时用高压胶管连 接第一带梭阀的插装式液控锥阀(18)的控制油口PX9和第二带梭阀的插装式液控锥阀(19)的控制油口PX10；电磁换向阀(2)的出口B2通过第二小通径高压球阀(11)同时用高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀(18)的控制油口X9和第二带梭阀的插装式液控锥阀(19)的控制油口X10；电磁换向阀(2)的回油口T2通过阀块的内部孔道同时连接第一不带梭阀的插装式电磁锥阀(4)、第二不带梭阀的插装式电磁锥阀(5)和第三不带梭阀的插装式电磁锥阀(6)的泄油口，也同时连接第一带梭阀的插装式电磁锥阀(13)和第二带梭阀的插装式电磁锥阀(15)的泄油口以及比例流量阀(1)的泄油口Y；并且用钢管连接到系统的泄油总管道L。
2.根据权利要求1所述的液压阀台，其特征在于，第一带梭阀的插装式液控锥阀(18)的出口用钢管连接第一液压缸(22)的活塞测缸口，第二带梭阀的插装式液控锥阀(19)的出口用钢管连接第二液压缸(23)的活塞测缸口；第一压力继电器(20)用微型高压胶管连接第一带梭阀的插装式液控锥阀(18)的入口，第二压力继电器(21)用微型高压胶管连接第二带梭阀的插装式液控锥阀(19)的入口。
3.根据权利要求1所述的液压阀台，其特征在于，第一带梭阀的插装式液控锥阀(18)和第一压力继电器(20)安装在第一液压缸(22)的无杆腔缸口处，第二带梭阀的插装式液控锥阀(19)和第二压力继电器(21)安装在第二液压缸(23)的无杆腔缸口处。
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