CN202659603U - 一种配重节能改造的重载步进机构 - Google Patents
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Abstract
一种配重节能改造的重载步进机构，属于提升机械技术领域。该装置将步进机构的升降缸中的2个改作配重缸使用，配重缸与蓄能装置、补油装置和三通呼吸器组成配重液压系统，将步进梁下降时重力做功的能量转换成压力能，在步进梁上升时作为辅助动力助推步进梁抬升，降低升降缸的荷载。优点在于，该装置可明显降低步进机构液压泵站的功率输出，节约电能1/3以上，减少备品备件消耗1/3以上。
Description
技术领域
本实用新型属于提升机械技术领域，特别涉及一种配重节能改造的重载步进机构。主要针对一种重载步进机构的配重节能改造。
背景技术
步进梁式步进机构常用于提升、输送机械，依其承载能力大、运行平稳可靠等优点在冶金工厂和大型工件生产中多有应用，如冶金工厂的钢坯输送、钢卷运输、制造工厂的加工线等，其中以步进式钢坯加热炉的步进机构最为典型应用最广。
通常，加热炉的步进机构主要由固定梁框架、步进梁框架、升降缸、平移缸和一个庞大的液压泵站组成。其中步进梁框架的上升和下降由升降缸沿升降导板斜面驱动，前进和后退由平移缸驱动。钢坯通过步进梁的上升（从固定梁托起钢坯）、前进（钢坯前移）、下降（钢坯落在固定梁上）和后退（空载返回）的循环往复动作完成输送和加热。
在这个动作循环中，其最大的出力在于升降缸将步进梁框架和钢坯托起的行程。由于荷载大（大型步进梁约1000吨-2000吨），多采用数个高压、大流量的升降缸完成，下降时由于重力，步进梁可自动下降回程，升降缸无须出力。前后平移所需的力也不大，一般不及上升时的五分之一。这种工况使液压泵站的功率输出极不均衡且能耗超大，步进梁下降时重力做功的能量都变成了热量，未得到有效利用。
众所周知，提升机械多有配重，如日常生活中的电梯、加热炉的炉门等。步进梁实质上也是一种提升机械且动作频繁连续工作，但没有配重。主要原因是步进梁的升程小、空间小，机械配重不易实施，如能设计一套有效可行的配重则可大大减小步进梁的荷载，降低液压泵站的功率，节约能源。目前了解到的情况，各个钢厂的步进式钢坯加热炉，无论是宝钢、鞍钢、武钢等这样的大公司还是中小型钢厂均无配重使用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种配重节能改造的重载步进机构。解决了步进梁步进机构没有配重造成能耗高的问题。
本实用新型包括：固定梁、步进梁、平移缸、升降缸、液压泵站、平移阀组和升降阀组，还包括配重缸、蓄能装置、补油装置和三通呼吸器。配重缸设置两个，替换升降缸（原有）且与升降缸的尺寸、结构和安装形式一致。配重缸、蓄能装置、补油装置和三通呼吸器组成配重液压系统，其余升降缸仍由驱动液压系统供油，配重液压系统与步进梁驱动液压系统各自独立设置。配重缸包括无杆腔和有杆腔，无杆腔通过管路与蓄能装置连接，有杆腔与大气相通。蓄能装置包括蓄能器、安全阀和压力继电器等，蓄能装置和补油装置通过管路连接后，设置在配重缸旁，补油装置可在配重缸发生泄漏时，保证系统压力稳定。三通呼吸器设置在配重缸有杆腔油口处，与油箱连接并与大气相通，可使泄漏油顺利排放同时避免油箱的油被倒吸。
蓄能器为皮囊式或活塞式。
该装置的工作原理为：配重液压系统随着步进梁的升、降进行能量转换，将步进梁下降时重力做功的能量传递至蓄能装置蓄存起来，在步进梁上升时作为辅助动力助推步进梁抬升，降低升降缸的荷载，这种液压配重在多种步进机构中均可采用。在步进梁加入配重相当于降低了步进梁的荷载，该配重在下降时是背压，是阻尼，可使下降动作更加平稳；上升时是助力，可大大减小升降缸的推力，降低液压泵站的功耗（约30-50％），节约能源，同时减少液压系统发热。配重缸油压的大小可根据拟平衡的重量来确定，通常可按步进梁总荷载的30-50%考虑。补油装置除第一次对蓄能装置油侧充液及补充泄漏外，不需要增加新的动力也无须特别的维护。补油装置的启、停由压力继电器控制，油压低于下限时，补油装置启动补油；达到上限时，补油装置停止。配重缸依步进梁随动，不介入步进梁速度曲线的控制。
针对一种重载步进机构的配重节能改造，其具体步骤如下：
1、将升降缸（原有）中的2个改作配重缸使用。
2、将蓄能装置和补油装置设置在配重缸旁。
3、将管路从蓄能装置敷设至配重缸，清洁后待用。
4、切断配重缸与驱动液压系统的供、回油管路，将配重缸与蓄能装置用管路连接。
5、根据配重拟平衡的重量调定补油装置启、停的压力设定值，拟平衡的重量为步进梁总荷载的30-50%时，压力设定值为8-12MPa。
6、调整蓄能装置气侧压力，压力设定值为7.5-11.5MPa。
7、启动液压泵站中工作泵。
8、调整升降阀组比例阀放大器的电流信号，校准步进梁的工艺速度曲线。
本实用新型的优点在于，液压泵站可节约电力1/3以上，备品备件消耗减少1/3以上。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。其中，固定梁1、步进梁2、平移缸3、升降缸4、液压泵站5、平移阀组6、升降阀组7、配重缸8、蓄能装置9、补油装置10、三通呼吸器11。
具体实施方式
图1为本实用新型的一种具体实施方式。
实施例1：
本实用新型包括：固定梁1、步进梁2、平移缸3、升降缸4、液压泵站5、平移阀组6和升降阀组7，还包括配重缸8、蓄能装置9、补油装置10和三通呼吸器11。配重缸8设置两个，替换升降缸4（原有）且与升降缸4的尺寸、结构和安装形式一致。配重缸8、蓄能装置9、补油装置10和三通呼吸器11组成配重液压系统，其余升降缸4仍由驱动液压系统供油，配重液压系统与步进梁驱动液压系统各自独立设置。配重缸8包括无杆腔和有杆腔，无杆腔通过管路与蓄能装置9连接，有杆腔与大气相通。蓄能装置9包括蓄能器、安全阀和压力继电器等蓄能装置9和补油装置10通过管路连接后，设置在配重缸8旁，补油装置10可在配重缸8发生泄漏时，保证系统压力稳定。三通呼吸器11设置在配重缸8有杆腔油口处，与油箱连接并与大气相通，可使泄漏油顺利排放同时避免油箱的油被倒吸。
蓄能器为活塞式。
针对一种重载步进机构的配重节能改造，其具体步骤如下：
1、将升降缸4（原有）中的2个改作配重缸8使用。
2、将蓄能装置9和补油装置10设置在配重缸8旁。
3、将管路从蓄能装置9敷设至配重缸8，清洁后待用。
4、切断配重缸8与驱动液压系统的供、回油管路，将配重缸8与蓄能装置9用管路连接。
5、根据配重拟平衡的重量调定补油装置10启、停的压力设定值，拟平衡的重量为步进梁总荷载的40%，压力设定值为10.6MPa。
6、调整蓄能装置9气侧压力，压力设定值为10MPa。
7、启动液压泵站5中工作泵2台。
8、调整升降阀组7比例阀放大器的电流信号，校准步进梁2的工艺速度曲线。
以某钢厂热轧步进炉配重节能技术改造为例：
主要技术参数：
改造前后对比：
配重节能改造主要技术参数对比
通过配重节能改造，驱动液压系统主泵功率从528 kW降至264 kW，以每年工作7000小时计， 264kWx7000h=184800kW.h ，粗算每台炉子每年可节电180多万度。同时减少泵站备品备件消耗。
Claims (3)
1.一种配重节能改造的重载步进机构，包括固定梁、步进梁、平移缸、升降缸、液压泵站、平移阀组和升降阀组，其特征在于，所述的重载步进机构还包括配重缸（8）、蓄能装置（9）、补油装置（10）和三通呼吸器（11）；配重缸（8）设置2个，配重缸（8）、蓄能装置（9）、补油装置（10）和三通呼吸器（11）组成配重液压系统，配重液压系统与步进梁驱动液压系统各自独立设置；配重缸（8）包括无杆腔和有杆腔，无杆腔通过管路与蓄能装置（9）连接，有杆腔与大气相通；蓄能装置（9）包括蓄能器、安全阀和压力继电器，蓄能装置（9）和补油装置（10）通过管路连接后，设置在配重缸（8）旁；三通呼吸器（11）设置在配重缸（8）有杆腔油口处，与油箱连接并与大气相通。
2.根据权利要求1所述的步进机构，其特征在于，所述的配重缸（8）与升降缸（4）的尺寸、结构和安装形式一致。
3.根据权利要求1所述的步进机构，其特征在于，所述的蓄能器为皮囊式或活塞式。
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Cited By (2)
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| CN102808809A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-12-05 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 一种配重节能改造的重载步进机构及改造方法 |
| CN105114372A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-02 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种加热炉液压系统节能方法及装置 |
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