CN204099314U - 高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，模式切换阀的进油口连接高压泵站的输出端，模式切换阀的出油口分别与第一单向阀、第五单向阀以及轧制回油阀块连接；轧制切换阀的出油口分别与第一伺服阀和第二伺服阀的进油口连接，第一伺服阀的出油口通过第一单向阀与工作侧油缸的无杆腔连接，工作侧油缸的有杆腔与轧制回油阀块的输入端连接，轧制回油阀块的输出端连接高压泵站回油端；第二伺服阀的出油口通过第五单向阀与驱动侧油缸的无杆腔连接，驱动侧油缸的有杆腔与轧制回油阀块的输入端连接。本实用新型充分利用大型轧线液压泵站的同时，大大降低液压系统的能量损耗，延长液压油及设备的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及带钢轧制技术领域，具体涉及一种轧制带钢时所使用的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统。
背景技术
液压AGC(Auto Gauge Control，中文译文为：自动厚度控制)系统是现代大型板带轧机的核心系统，以其重载、高精度、高响应及机电液耦合等特点，被广泛应用于冷轧、热轧、平整、薄带连铸等冶金机械，主要用于钢板厚度的自动精确控制。液压AGC系统是由液压系统、控制系统、机架辊系、伺服元件等组成，通过强力马达伺服阀、伺服液压缸等伺服元件控制上下工作辊之间的间隙，并进行信号的反馈，形成闭环控制。
一般情况下，一台轧机拥有两个AGC油缸及其一套附属的AGC液压系统。轧机AGC液压系统主要功能有两个，一个是高压伺服控制，另一个是低压快速打开。两者不可以同时进行工作。
目前，轧机AGC液压系统高低压控制主要采用两种方式，第一种是专门为轧机独立设置一个高压泵站，高压油直接由高压泵站直接提供，而低压油是通过减压阀对高压油进行减压而得到的；第二种方式是为轧机独立设置一个液压站，分别独立集成有高压泵送系统和低压泵送系统，两者共用同一个油箱。
两种方式的缺点：
1、AGC液压系统的高压伺服控制方式由于采用了高精度的伺服阀，因此对油液清洁度的要求较高，而独立的低压快速打开方式对油液清洁度要求不高。目前，两种方式都是采用一个独立的大油箱，为了满足伺服阀的要求，油液整体提升清洁度，油液管理成本也随之提高。
2、第一种方式，通过减压阀对高压油进行减压，系统功率损耗大、发热量大，不利于节能，并且高压泵站制造成本也相对较高。
3、第二种方式是目前较为普遍的做法，但在一般情况下，一条大型轧制生产线为了便于油液管理和成本控制，大多采用大型整体式低压泵站设计对大部分的设备进行供油，局部特殊设备采用独立小型高压泵站设置。第二种方式没 有利用轧线共用的整体式低压泵站，而是又设置了独立的低压泵送系统，导致设备投资成本提高和能源浪费。特别是在轧制生产线已有共用的大型低压泵站的情况下，由于设计人员对AGC液压系统没有进行深度理解，还是按照第二种方式进行设计，造成设备成本及能耗的浪费。
发明内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，本实用新型充分利用大型轧线液压泵站的同时，大大降低液压系统的能量损耗，延长液压油及设备的使用寿命。
解决上述技术问题的技术方案如下：
高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，包括工作侧AGC阀块、驱动侧AGC阀块、模式切换阀、轧制切换阀、工作侧油缸、驱动侧油缸、轧制回油阀块；
工作侧AGC阀块包括第一单向阀以及第一伺服阀；驱动侧AGC阀块包括第五单向阀以及第二伺服阀；所述模式切换阀的进油口连接高压泵站的输出端，模式切换阀的出油口分别与第一单向阀、第五单向阀以及轧制回油阀块连接；
轧制切换阀的出油口分别与第一伺服阀和第二伺服阀的进油口连接，第一伺服阀的出油口通过第一单向阀与工作侧油缸的无杆腔连接，工作侧油缸的有杆腔与轧制回油阀块的输入端连接，轧制回油阀块的输出端连接高压泵站回油端；第二伺服阀的出油口通过第五单向阀与驱动侧油缸的无杆腔连接，驱动侧油缸的有杆腔与轧制回油阀块的输入端连接。
优选地，还包括工作侧油缸快速打开阀块以及驱动侧油缸快速打开阀块，工作侧油缸快速打开阀块以及驱动侧油缸快速打开阀块的进油口端均连接低压进油管路，工作侧油缸快速打开阀块以及驱动侧油缸快速打开阀块的回油口均连接低压回油管路，工作侧油缸快速打开阀块的第一出口油口通过第九单向阀与工作侧油缸的无杆腔连接，工作侧油缸的有杆腔还与工作侧油缸快速打开阀块的第二出油口连接，驱动侧油缸快速打开阀块的第一出口油口通过第十单向阀与驱动侧油缸的无杆腔连接，驱动侧油缸的有杆腔还与驱动侧油缸快速打开阀块的第二出油口连接。
优选地，所述工作侧AGC阀块还包括第二单向阀以及第三单向阀，所述第二单向阀的一端与第一伺服阀的进油口连接，第二单向阀的另一端与一个第一蓄能器连接，第三单向阀一端与第一伺服阀的回油口连接，第三单向阀的另一端与一个第二蓄能器连接。
优选地，所述驱动侧AGC阀块包括第六单向阀以及第七单向阀，所述第六单向阀的一端与第二伺服阀的进油口连接，第六单向阀的另一端与一个第三蓄能器连接，第七单向阀一端与第二伺服阀的回油口连接，第七单向阀的另一端与一个第四蓄能器连接。
优选地，轧制回油阀块包括第十一单向阀、第十二单向阀、第十三单向阀、以及第一溢流阀、第一减压阀，第十一单向阀与第十二单向阀的一端并联，第十三单向阀的一端连接于第十一单向阀与第十二单向阀的并联端，第十三单向阀的另一端分别与第一溢流阀和第一减压阀连接。
优选地，所述工作侧油缸快速打开阀块和驱动侧油缸快速打开阀块均包括换向阀、第十四单向阀、第十五单向阀以及节流阀，换向阀的两个出油口分别与第十四单向阀和第十五单向阀的一端连接，第十四单向阀的另一端与节流阀连接。
优选地，还包括空气压缩机以及第一连接管和第二连接管，空气压缩机的输出端分别与第一连接管和第二连接管连接，第一连接管的另一端正对第一伺服阀，第二连接管的另一端正对第二伺服阀。
本实用新型采用独立的高压伺服管路和低压快速打开管路，并且设置有精密液控单向阀，将高压管路和低压管路进行有效地隔离，从而能够使得从高压油箱出来的油液回到高压油箱，低压管路出来的油液回到大型低压泵站，避免相互“窜油”现象的发生。精密液控单向阀泄漏量很少，可以将此卸油管路回油到大型低压泵站中。即使经过长时间工作后，精密液控单向阀密封性能降低、泄露量增大，大型低压泵站和小型高压泵站中的液位开关也会随时监测液位变化，发出报警信号，确保系统安全可靠运行。本实用新型采用双路对称进油、对称回油的设计方法，减少进油、回油方式对轧机两侧油缸控制精度的影响。
另外，由于低压供油管路是从轧线共用的大型低压泵站分出来的一条管路， 主要为低压快速打开方式进行供油，也为轧机其它的油缸及液压马达进行供油。液压阀台由两部分组成，一部分放置在地下油库中，主要功能是高低压模式切换；另一部分为了提高油缸的响应性，在油缸边上设置伺服阀块，用钣金箱体罩住伺服阀块，通入压缩空气进行吹扫冷却。高压泵站为轧制模式阀块进行供油，所使用的油箱体积小，结构紧凑，液压油管路成本低、制造采购成本低等特点。低压供油管路是从轧线共用的大型低压泵站分出来的一条管路，无需独立设置低压泵站，减少了设备投资成本。由于油缸快速打开方式所使用的液压油清洁度要求与一般设备相同，使用共用的大型低压泵站可以有效降低油液管理成本。
综上所述，针对轧制线有许多设备都是通过液压进行动作的，但是绝大部分设备采用低压即可完成动作，高压设备较少。轧机需要AGC和弯辊等动作，需要高压液压油，同时轧机其它的动作需要低压完成。采用高低压独立布置方式可以充分利用大型共用低压泵站，小型高压泵站仅需满足高压系统流量即可。
附图说明
图1为本实用新型的的自动厚度液压控制系统与油箱的布置图。
图2为本实用新型的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统的结构示意图。
具体实施方式
参照图1和2，本实用新型的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，包括工作侧AGC阀块1、驱动侧AGC阀块2、模式切换阀3、轧制切换阀4、工作侧油缸5、驱动侧油缸6、轧制回油阀块7、工作侧油缸快速打开阀块8以及驱动侧油缸快速打开阀块9。
工作侧AGC阀块1包括第一单向阀11以及第一伺服阀14；驱动侧AGC阀块2包括第五单向阀21以及第二伺服阀24；所述模式切换阀3的进油口连接高压泵站的输出端，模式切换阀3的出油口分别与第一单向阀11、第五单向阀21以及轧制回油阀块7连接。所述工作侧AGC阀块1还包括第二单向阀12以及第三单向阀13，所述第二单向阀12的一端与第一伺服阀14的进油口连接，第二单 向阀12的另一端与一个第一蓄能器32连接，第三单向阀13一端与第一伺服阀14的回油口连接，第三单向阀13的另一端与一个第二蓄能器26连接。所述驱动侧AGC阀块2包括第六单向阀22以及第七单向阀23，所述第六单向阀22的一端与第二伺服阀24的进油口连接，第六单向阀22的另一端与一个第三蓄能器33连接，第七单向阀23一端与第二伺服阀24的回油口连接，第七单向阀23的另一端与一个第四蓄能器34连接。
轧制切换阀4的出油口分别与第一伺服阀14和第二伺服阀24的进油口连接，第一伺服阀14的出油口通过第一单向阀11与工作侧油缸5的无杆腔连接，工作侧油缸5的有杆腔与轧制回油阀块7的输入端连接，轧制回油阀块7的输出端连接高压泵站回油端；第二伺服阀24的出油口通过第五单向阀21与驱动侧油缸6的无杆腔连接，驱动侧油缸6的有杆腔与轧制回油阀块7的输入端连接。轧制回油阀块7包括第十一单向阀32、第十二单向阀33、第十三单向阀34、以及第一溢流阀35、第一减压阀36，第十一单向阀32与第十二单向阀33的一端并联，第十三单向阀34的一端连接于第十一单向阀32与第十二单向阀33的并联端，第十三单向阀34的另一端分别与第一溢流阀35和第一减压阀36连接。
工作侧油缸快速打开阀块8以及驱动侧油缸快速打开阀块9的进油口端均连接低压进油管路，工作侧油缸快速打开阀块8以及驱动侧油缸快速打开阀块9的回油口均连接低压回油管路，工作侧油缸快速打开阀块8的第一出口油口通过第九单向阀25与工作侧油缸5的无杆腔连接，工作侧油缸5的无杆腔还与工作侧油缸快速打开阀块8的第二出油口连接，驱动侧油缸快速打开阀块9的第一出口油口通过第十单向阀26与驱动侧油缸6的无杆腔连接，驱动侧油缸6的有杆腔还与驱动侧油缸快速打开阀块9的第二出油口连接。所述工作侧油缸快速打开阀块8和驱动侧油缸快速打开阀块9均包括换向阀37、第十四单向阀38、第十五单向阀39以及节流阀40、35，换向阀37的两个出油口分别与第十四单向阀38和第十五单向阀39的一端连接，第十四单向阀38的另一端与节流阀40连接。
本实用新型主要分为两种工作模式：一种是轧制模式，另一种是油缸快速打开模式。轧制模式是在伺服控制时正常使用的模式，一般情况下多以此种方 式进行带钢轧制。油缸快速打开模式是在换辊时使用，以便减少换辊时间，提高生产效率。两种模式相互独立，互不干扰。
轧制模式
带钢进行轧制时，PLC控制模式切换阀3换向，切换成轧制模式，从高压泵站出来的高压油通过模式切换阀3进入到工作侧AGC阀块1和驱动侧AGC阀块2中，将工作侧AGC阀块1中的第一单向阀11、第二单向阀12以及第三单向阀13打开，以及将驱动侧AGC阀块2中的第五单向阀21、第六单向阀22以及第七单向阀23打开，并且将轧制回油阀块7里的各个单向阀打开，使得第一伺服阀14和第二伺服阀24的油路打通，以及使得回油管路打开。同时，轧制切换阀4中的电磁阀换向，高压油先通过轧制切换阀4，再通过工作侧AGC阀块1和驱动侧AGC阀块2中已打开的单向阀，向第一伺服阀14和第二伺服阀24进油，高压油经过伺服阀流量或者压力控制后，向工作侧油缸5、驱动侧油缸6的无杆腔进行供油，有杆腔里的液压油通过轧制回油阀块7回流到高压泵站。轧制过程中，各个伺服阀发热量较大，AGC阀块周围环境较差，需要通过空气压缩机产生的压缩空气进行吹扫冷却，保持AGC阀块周围环境干净。
油缸快速打开模式
当轧辊工作一段时间后，出现磨损，需要更换。此时PLC控制模式切换阀3中的电磁阀换向，此时切换成油缸快速打开模式，高压油通过模式切换阀3分别进入到工作侧AGC阀块1和驱动侧AGC阀块2中，并将第九单向阀25和第十单向阀26打开。同时，从轧线共用低压泵站出来的低压油，向工作侧油缸快速打开阀块8以及驱动侧油缸快速打开阀块9进油，再分别向工作侧油缸5和驱动侧油缸6的有杆腔进行供油，从无杆腔出来的液压油再通工作侧AGC阀块1和驱动侧AGC阀块2已打开的单向阀分别回流到工作侧油缸快速打开阀块8和驱动侧油缸快速打开阀块9，最终回流到轧线共用低压管路。
Claims (7)
1.高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：包括工作侧AGC阀块(1)、驱动侧AGC阀块(2)、模式切换阀(3)、轧制切换阀(4)、工作侧油缸(5)、驱动侧油缸(6)、轧制回油阀块(7)；
工作侧AGC阀块(1)包括第一单向阀(11)以及第一伺服阀(14)；驱动侧AGC阀块(2)包括第五单向阀(21)以及第二伺服阀(24)；所述模式切换阀(3)的进油口连接高压泵站的输出端，模式切换阀(3)的出油口分别与第一单向阀(11)、第五单向阀(21)以及轧制回油阀块(7)连接；
轧制切换阀(4)的出油口分别与第一伺服阀(14)和第二伺服阀(24)的进油口连接，第一伺服阀(14)的出油口通过第一单向阀(11)与工作侧油缸(5)的无杆腔连接，工作侧油缸(5)的有杆腔与轧制回油阀块(7)的输入端连接，轧制回油阀块(7)的输出端连接高压泵站回油端；第二伺服阀(24)的出油口通过第五单向阀(21)与驱动侧油缸(6)的无杆腔连接，驱动侧油缸(6)的有杆腔与轧制回油阀块(7)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：还包括工作侧油缸快速打开阀块(8)以及驱动侧油缸快速打开阀块(9)，工作侧油缸快速打开阀块(8)以及驱动侧油缸快速打开阀块(9)的进油口端均连接低压进油管路，工作侧油缸快速打开阀块(8)以及驱动侧油缸快速打开阀块(9)的回油口均连接低压回油管路，工作侧油缸快速打开阀块(8)的第一出口油口通过第九单向阀(25)与工作侧油缸(5)的无杆腔连接，工作侧油缸(5)的有杆腔还与工作侧油缸快速打开阀块(8)的第二出油口连接，驱动侧油缸快速打开阀块(9)的第一出口油口通过第十单向阀(26)与驱动侧油缸(6)的无杆腔连接，驱动侧油缸(6)的有杆腔还与驱动侧油缸快速打开阀块(9)的第二出油口连接。
3.根据权利要求1所述的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：所述工作侧AGC阀块(1)还包括第二单向阀(12)以及第三单向阀(13)，所述第二单向阀(12)的一端与第一伺服阀(14)的进油口连接，第二单向阀 (12)的另一端与一个第一蓄能器(25)连接，第三单向阀(13)一端与第一伺服阀(14)的回油口连接，第三单向阀(13)的另一端与一个第二蓄能器(26)连接。
4.根据权利要求1所述的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：所述驱动侧AGC阀块(2)包括第六单向阀(22)以及第七单向阀(23)，所述括第六单向阀(22)的一端与第二伺服阀(24)的进油口连接，第六单向阀(22)的另一端与一个第三蓄能器(33)连接，第七单向阀(23)一端与第二伺服阀(24)的回油口连接，第七单向阀(23)的另一端与一个第四蓄能器(34)连接。
5.根据权利要求1所述的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：轧制回油阀块(7)包括第十一单向阀(32)、第十二单向阀(33)、第十三单向阀(34)、以及第一减压阀(36)、第一减压阀(36)，第十一单向阀(32)与第十二单向阀(33)的一端并联，第十三单向阀(34)的一端连接于第十一单向阀(32)与第十二单向阀(33)的并联端，第十三单向阀(34)的另一端分别与第一溢流阀(35)和第一减压阀(36)连接。
6.根据权利要求2所述的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：所述工作侧油缸快速打开阀块(8)和驱动侧油缸快速打开阀块(9)均包括换向阀(37)、第十四单向阀(38)、第十五单向阀(39)以及节流阀(40)，换向阀(37)的两个出油口分别与第十四单向阀(38)和第十五单向阀(39)的一端连接，第十四单向阀(38)的另一端与节流阀(40)连接。
7.根据权利要求1所述的高低压独立分开式的自动厚度液压控制系统，其特征在于：还包括空气压缩机(41)以及第一连接管(42)和第二连接管(43)，空气压缩机(41)的输出端分别与第一连接管(42)和第二连接管(43)连接，第一连接管(42)的另一端正对第一伺服阀(14)，第二连接管(43)的另一端正对第二伺服阀(24)。
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