萊鋼寬厚板步進(jìn)爐液壓系統(tǒng)組成原理及應(yīng)用

摘要：介紹萊鋼寬厚板步進(jìn)爐液壓系統(tǒng)組成原理及應(yīng)用。該系統(tǒng)通過(guò)控制閥組及系統(tǒng)安全閥組的應(yīng)用，使系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔，運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)節(jié)操作方便。

關(guān)鍵詞：寬厚板；步進(jìn)爐；液壓系統(tǒng)；組成原理；應(yīng)用

1 .前言

寬厚板加熱爐采用步進(jìn)式加熱爐，連鑄鋼坯由入爐輥道間斷地送入爐內(nèi)；爐底步進(jìn)梁托著鋼坯按升起——前進(jìn)——下降——回退作周而復(fù)始的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；鋼坯在爐內(nèi)經(jīng)過(guò)若干個(gè)步進(jìn)周期后，達(dá)到軋制所需要的溫度，由出爐輥道將其送往軋機(jī)進(jìn)行軋制。步進(jìn)爐液壓系統(tǒng)作周期性循環(huán)運(yùn)動(dòng)，具有步進(jìn)周期短、運(yùn)動(dòng)速度快、慣性負(fù)載大、連續(xù)工作、可靠性要求高等特點(diǎn)。

2. 液壓系統(tǒng)組成原理及應(yīng)用

爐子配置一套步進(jìn)爐液壓系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)機(jī)構(gòu)、裝、出鋼機(jī)托桿升降機(jī)構(gòu)、裝出料爐門(mén)升降機(jī)械。其主要組成部分是執(zhí)行機(jī)構(gòu)和動(dòng)力源及控制閥組，并配置相應(yīng)電控系統(tǒng)。

2.1. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

每套步進(jìn)機(jī)構(gòu)選用并聯(lián)2 支Φ280/200-1150 差動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)提升框架沿11°斜軌道運(yùn)行，以使步進(jìn)梁達(dá)200mm 升降行程。液壓缸尾端帶緩沖保護(hù)及液壓鎖，安裝型式為兩端球鉸耳環(huán)式。每套步進(jìn)機(jī)構(gòu)選用1 支Φ200/140-650 等速液壓缸驅(qū)動(dòng)水平框架沿水平方向運(yùn)行，以使步進(jìn)梁達(dá)600mm 進(jìn)退行程。液壓缸兩端帶緩沖保護(hù)，安裝型式為中部擺軸式。每套裝鋼機(jī)選用1 支Φ200/140-400 差動(dòng)液壓缸通過(guò)同步軸驅(qū)動(dòng)2 根托桿升降。液壓缸尾兩端帶緩沖保護(hù)，安裝型式為中部擺軸式。每套出鋼機(jī)選用1 支Φ200/140-400 差動(dòng)液壓缸通過(guò)同步軸驅(qū)動(dòng)2 根托桿升降。液壓缸尾兩端帶緩沖保護(hù)，安裝型式為中部擺軸式。每套爐門(mén)選用并聯(lián)1 支Φ125/70-1700 差動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)爐門(mén)升降。液壓缸尾兩端帶緩沖保護(hù)，安裝型式為兩端球鉸耳環(huán)式。所選液壓缸為國(guó)內(nèi)液壓專業(yè)廠生產(chǎn)、采用全部進(jìn)口密封件的高壓重型液壓缸。

2.2 .動(dòng)力源

2.2.1. 主油泵電機(jī)組

泵組選用恒壓變量泵，泵的輸出流量始終與液壓系統(tǒng)的需求相匹配，以適應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度變化，減小系統(tǒng)發(fā)熱量，并能適應(yīng)不同設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的動(dòng)作響應(yīng)。為保證液壓系統(tǒng)的連續(xù)工作狀況，采用合理配置在線備用泵，泵組由6 臺(tái)恒壓變量泵及相應(yīng)的6 臺(tái)110kW 電機(jī)組成，其中5 臺(tái)工作，1 臺(tái)備用。泵組配有減震裝置，并在各油泵口處配有高壓過(guò)濾器、卸荷及限壓保護(hù)閥組和設(shè)置油泵允許工作檢測(cè)元件。

2.2.2. 油箱裝置

液壓系統(tǒng)配置一座桶形不銹鋼油箱。主要用于儲(chǔ)蓄系統(tǒng)所需的流體介質(zhì)并使其自然合理散熱。為避免一般碳鋼油箱內(nèi)壁涂層易老化污染流體介質(zhì)而采用不銹鋼材質(zhì)油箱。

油箱內(nèi)設(shè)有隔板及濾網(wǎng)，帶有空氣濾清器及檢修人孔蓋。流體介質(zhì)的液面由外置磁性翻板式液位發(fā)訊裝置監(jiān)測(cè)并可目視。流體介質(zhì)的溫度由熱電阻及數(shù)顯表監(jiān)測(cè)并顯示，當(dāng)系統(tǒng)工作使油溫升高時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟電磁水閥經(jīng)板式水冷卻器循環(huán)冷卻。油箱上裝有回油過(guò)濾器，以保證油箱內(nèi)流體介質(zhì)的清潔度，并可自動(dòng)進(jìn)行過(guò)濾器油污堵塞報(bào)警。通過(guò)車間供油總管線向液壓系統(tǒng)的油箱中補(bǔ)充加油。交付用戶的介質(zhì)以符合正常使用量及保證NAS7 級(jí)清潔度為標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3.循環(huán)過(guò)濾、加熱、冷卻系統(tǒng)

系統(tǒng)配置獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)，采用循環(huán)過(guò)濾器和板式冷卻器及在線電加熱器對(duì)流體介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾及冷卻或加熱，可長(zhǎng)期保證油箱內(nèi)流體介質(zhì)的清潔度及正常溫度。系統(tǒng)設(shè)二臺(tái)螺桿循環(huán)泵及相應(yīng)的二臺(tái)11kW 電機(jī)，其中一套備用。

2.3.控制閥組

控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的控制閥組及系統(tǒng)安全閥組集中設(shè)置在液壓站內(nèi)的閥臺(tái)油路塊上，為維護(hù)便利而在管道上設(shè)置必要的球閥及油路塊測(cè)壓接點(diǎn)以及壓力油路減震蓄能器。

2.3.1. 步進(jìn)機(jī)構(gòu)升降

步進(jìn)梁升降控制閥組主要由電液比例閥和輔助閥件（壓力補(bǔ)償及負(fù)載平衡和保護(hù)鎖等）組成，控制升降液壓缸驅(qū)動(dòng)步進(jìn)機(jī)構(gòu)升降緩起緩?fù)Ｆ椒€(wěn)運(yùn)行及輕托輕放爐內(nèi)板坯，并可防止失控下滑。PLC 按控制曲線輸出模擬量控制信號(hào)，經(jīng)比例放大器驅(qū)動(dòng)比例閥的動(dòng)作。閥塊上設(shè)置測(cè)壓接點(diǎn)。

2.3.2.步進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)退

進(jìn)退控制閥組主要由電液比例閥和輔助閥件（壓力補(bǔ)償及緩沖和鎖定功能）組成，控制進(jìn)退液壓缸驅(qū)動(dòng)步進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)退緩起緩?fù)Ｆ椒€(wěn)準(zhǔn)確運(yùn)行，并可抑制高壓沖擊和內(nèi)漏漂移。PLC 按控制曲線輸出模擬量控制信號(hào)，經(jīng)比例放大器驅(qū)動(dòng)比例閥的動(dòng)作。閥塊上設(shè)置測(cè)壓接點(diǎn)。

2.3.3.板坯裝、出鋼機(jī)升降

板坯裝鋼機(jī)和板坯出鋼機(jī)各自的升降控制閥組主要由電液換向閥和輔助閥件組成，控制并聯(lián)液壓缸通過(guò)同步軸驅(qū)動(dòng)板坯裝、出鋼機(jī)升降機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行。

2.3.4.爐門(mén)升降

爐門(mén)升降控制閥組主要由電液比例換向閥、平衡閥、手動(dòng)應(yīng)急閥和輔助閥件組成。

2.4. 電控系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由PLC 監(jiān)控，操作臺(tái)提供手動(dòng)及自動(dòng)操作和系統(tǒng)正常及故障顯示。

2.4.1.油源監(jiān)控

油泵吸口處設(shè)關(guān)閉檢測(cè)信號(hào)，此信號(hào)禁止啟動(dòng)該油泵電機(jī)。油箱內(nèi)介質(zhì)溫度及液面監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)油壓極限及過(guò)濾器油污檢測(cè)，并可自動(dòng)極限報(bào)警。

2.4.2.液壓缸運(yùn)行監(jiān)控

步進(jìn)機(jī)構(gòu)升降液壓缸和進(jìn)退液壓缸采用外置位移傳感器，運(yùn)行均由每一動(dòng)作之中的1 支液壓缸的位移傳感器進(jìn)行各控制位的檢測(cè)，以控制比例閥件的電量值隨之變化，使液壓缸能準(zhǔn)確按運(yùn)行變化曲線移動(dòng)。

2.4.3.操作及顯示

液壓站內(nèi)設(shè)置手動(dòng)控制操作柜面板，可人工操作各油泵和卸荷閥啟動(dòng)/停止、冷卻器通水啟動(dòng)/停止。操作面板上還設(shè)有系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警顯示，并設(shè)液壓系統(tǒng)正常/內(nèi)部檢修/外部檢修轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。液壓站外的爐底處設(shè)置步進(jìn)機(jī)構(gòu)手動(dòng)操作箱（帶禁止/允許轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)），在系統(tǒng)外部檢修狀態(tài)下可手動(dòng)操作步進(jìn)機(jī)構(gòu)的點(diǎn)動(dòng)和單動(dòng)運(yùn)行。

3 .結(jié)語(yǔ)

該液壓系統(tǒng)自2009年投入運(yùn)行以來(lái)，因軟件編程和控制功能完善，硬件性能穩(wěn)定、可靠，減少了由此造成的停機(jī)時(shí)間，為寬厚板廠的順利生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒家祥.軋鋼機(jī)械.北京：冶金工業(yè)出版社，第二版，1989：288.

[2]劉寶珩.軋鋼機(jī)械設(shè)備.北京：冶金工業(yè)出版社，1984：134.

參考文獻(xiàn)

鄒家祥軋鋼機(jī)械北京冶金工業(yè)出版社， 第二版，

劉寶巧軋鋼機(jī)械設(shè)備北京冶金工業(yè)出版社，

結(jié)語(yǔ)

滾切式剪切機(jī)由于其剪切速度快、剪切規(guī)格