液壓同步回路在連鑄機(jī)上的應(yīng)用

張宇

（包鋼煉鋼廠，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

液壓同步回路在連鑄機(jī)上的應(yīng)用

張宇

（包鋼煉鋼廠，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，連鑄機(jī)的樣式也在不斷增多。如果按照澆筑斷面的形態(tài)來區(qū)分，連鑄機(jī)可以分為異形斷面連鑄機(jī)、小方坯連鑄機(jī)等多種。文章對幾種連鑄機(jī)進(jìn)行了簡單的介紹，并且就液壓同步回路在連鑄機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)介紹。

液壓同步回路；連鑄機(jī)；應(yīng)用

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)對連鑄機(jī)的要求也在不斷的提升，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，需要對連鑄機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的改良和創(chuàng)新。液壓控制系統(tǒng)是連鑄機(jī)的重要組成部分，其可以通過振動進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果的測試，以此來滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，且在多次震動后液壓振動控制系統(tǒng)不會出現(xiàn)任何問題。此外，連鑄機(jī)中為了確保每一個(gè)單機(jī)設(shè)備對多缸運(yùn)動控制的工作要求，連鑄機(jī)的液壓系統(tǒng)可以采用同步控制回路。這種控制方式就是讓復(fù)數(shù)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)角相同，在同步位移的過程中，剛徑相同的液壓缸與排量相同的液壓馬達(dá)的運(yùn)動速度相同，進(jìn)出量也應(yīng)該相同，進(jìn)而完成二者的同步控制。同步控制可以滿足連鑄機(jī)的工業(yè)生產(chǎn)要求，確保生產(chǎn)安全。文章對液壓同步回路在連鑄機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析和說明。

1 節(jié)流閥調(diào)節(jié)同步回路的工作原理

同步回路能夠確保在負(fù)載、摩擦力、制造質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、泄露等多個(gè)方面存在不同的元件實(shí)現(xiàn)同步，也就是說同步回路要以上問題才能實(shí)現(xiàn)元件間的同步工作。通常其可以分為兩種同步，分別是速度同步和位置同步。

圖1 節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)

圖2 調(diào)速閥回油節(jié)流調(diào)速回路

節(jié)流閥調(diào)節(jié)同步回路通常適用于負(fù)載大小穩(wěn)定、同步要求低、流量較小的回路，這種回路的工作效率和精度角度（通常＜5%～10%）。圖1和圖2是節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)和調(diào)速閥回油節(jié)流調(diào)速回路。

舉例說明：引錠對中工作位于連鑄機(jī)的出坯區(qū)，根據(jù)工藝技術(shù)的要求，在進(jìn)行引錠輸送之前一定要確保引錠在輸送輥道的中間位置，以此來保障引錠能夠安全的送到結(jié)晶器口，避免輸送誤差的出現(xiàn)，進(jìn)而為澆注機(jī)的整個(gè)工作過程奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。通常，這項(xiàng)工藝技術(shù)沒有嚴(yán)格的時(shí)間要求，所以采用節(jié)流閥調(diào)節(jié)回路來完成同步能夠極大的滿足精確位置的要求。技術(shù)人員可以對回路進(jìn)行手動調(diào)整，通過調(diào)整來確保運(yùn)動速度的一致，這種方式在板坯連鑄機(jī)下裝引錠的工作中已經(jīng)普遍應(yīng)用。不過，引錠的完全居中不僅僅取決于速度的一致，還要依靠各個(gè)油缸行程的同步，以及油缸設(shè)備（如圖3所示）的水平和安裝技術(shù)。

圖3 油缸設(shè)備的水平和安裝技術(shù)

2 調(diào)速閥調(diào)節(jié)同步回路的工作原理

如果想要滿足要求比較高、負(fù)載速度不會影響速度、流量較大的回路，同步的精度就必須＞4%～5%。舉例說明：剁板臺工位位于出坯區(qū)，在工藝運(yùn)作方面，首先進(jìn)行連鑄坯的澆筑，然后進(jìn)行火焰切割，再之后進(jìn)行去毛坯、稱重量、打號的工作，再放入輸送輥道進(jìn)行輸送，最后推送到剁板臺的位置。由于在運(yùn)送鋼鑄坯的過程中往往會出現(xiàn)位置的便宜，只是鋼鑄坯無法實(shí)現(xiàn)居中，而油缸之間的設(shè)置又是彼此對稱的，所以沒有調(diào)速閥來確保工作的同步，很有可能會導(dǎo)致兩缸出現(xiàn)首例不均勻、速度不一致的情況，進(jìn)而導(dǎo)致鋼鑄坯的掉落，甚至影響機(jī)械的安全運(yùn)行。實(shí)際上調(diào)速閥的工作原理與在節(jié)流閥兩端并聯(lián)減壓閥的工作原理相同，節(jié)流閥可以控制流量的大小，其只要進(jìn)出口壓差恒定即可完成，所以為了確保同步，滿足澆筑時(shí)的工藝要求，采用調(diào)速閥調(diào)節(jié)回路是必不可少的。這種工作形式已經(jīng)經(jīng)過了實(shí)際的應(yīng)用，當(dāng)然機(jī)械機(jī)構(gòu)也可以進(jìn)行強(qiáng)制同步，不僅如此油缸的形成、設(shè)備的水平和安裝技術(shù)都對此有一定的影響。

3 中間罐車升降液壓同步回路的工作原理

如果對工作質(zhì)量有較高的要求且負(fù)載不會影響工作速度、流量回路較大，那么可以選用油壓缸位移傳感同步回路進(jìn)行回路的調(diào)節(jié)。不過，這種回路操控復(fù)雜，對電磁閥有較高的要求，所以工藝操作的精度往往要＞1%。

舉例說明：中間罐車位于連鑄機(jī)的平臺區(qū)，其可以實(shí)現(xiàn)中間罐的橫向微調(diào)移動和升降工作，其負(fù)載大且鋼水溫度高存在一定的不可控性。所以，中間罐的工作會對澆注機(jī)的整體運(yùn)行產(chǎn)生影響，如果出現(xiàn)漏鋼問題，不僅會影響整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程，還會出現(xiàn)安全問題。所以為了保障中間罐車的平穩(wěn)性，可以采用四油缸外置式位移傳感器來進(jìn)行升降的同步。圖4為位移傳感器的接線圖。

圖4 位移傳感器接線圖

由于生產(chǎn)工藝對中間罐有很大的要求，四個(gè)液壓罐在整個(gè)升降的過程中必須保證速度的相同。如果在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)問題，液壓缸的負(fù)載會產(chǎn)生變化，不同的負(fù)載會導(dǎo)致油缸運(yùn)行速度出現(xiàn)差距，進(jìn)而使中間罐產(chǎn)生傾斜，出現(xiàn)生產(chǎn)和安全問題。中間罐的上升主要由液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，下降主要通過重力的平衡。油缸的升降主要通過4個(gè)Y型中位機(jī)的三位四通電磁換向閥進(jìn)行控制。在中間罐上升的過程中，P口連接無桿腔油路從而實(shí)現(xiàn)油缸共有工作，使控制油能夠順利的回到油箱。傳感器可以對油缸的伸縮量進(jìn)行及時(shí)的檢測，如果伸縮距離超出了操作范圍，那么某一油缸的供油量無法滿足工作速度，所以操作人員要及時(shí)進(jìn)行油路的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)油缸間的相互平衡。不僅如此，在油缸上升油路中要設(shè)置液控單向閥，以此來避免爆管問題的出現(xiàn)，減少中間罐運(yùn)輸所產(chǎn)生的安全問題。

4 同步馬達(dá)同步回路

同步馬達(dá)同步回路能夠滿足同步要求高、負(fù)載不會影響速度、流量會出現(xiàn)明顯變化的回路，這種同步方式具有較高的精度，不過精度和同步馬達(dá)的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。在齒輪式馬達(dá)中，通用馬達(dá)可是實(shí)現(xiàn)±1.5%的精度同步；高精度的同步馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)±1%的高精度同步；高壓大流量的同步馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)±3%的同步工作；柱塞式同步馬達(dá)中，一般的柱塞式可以實(shí)現(xiàn)±0.5%的精度同步；二分流同步馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)± 0.5%的精度同步；其具有多項(xiàng)功能，通常有兩個(gè)方面：一方面在巨大的流量范圍之中，可以實(shí)現(xiàn)高水準(zhǔn)的精度同步，另一方面，在回路負(fù)載不同的情況下，可以實(shí)現(xiàn)高水準(zhǔn)的精度同步。

然而，雖然同步馬達(dá)具有較高的同步水平，可它也會對內(nèi)部造成巨大的壓力損失。通用型的齒輪式馬達(dá)會造成1～13kPa的壓力損失，柱塞式同步馬達(dá)會造成5/1的進(jìn)壓口壓力損失，為了避免同步馬達(dá)所造成的壓力損失，可以從兩個(gè)方面進(jìn)行處理：首先液壓缸往往只在一個(gè)要求上進(jìn)行高壓的提供，所以同步馬達(dá)可以在壓力較低的回油路中進(jìn)行安裝；其次，在一般情況下，高壓階段系統(tǒng)不會對同步做要求，所以在這個(gè)工作階段，可以對同步馬達(dá)進(jìn)行旁通，這項(xiàng)工作可以通過旁通閥實(shí)現(xiàn)完成。

此外，同步馬達(dá)要求系統(tǒng)回路T扣的壓力必須在3～5kPa之間，所以在進(jìn)行同步馬達(dá)的選擇時(shí)，一定要根據(jù)承載對象的不同進(jìn)行背壓問題的克服，即使實(shí)在空載的狀態(tài)下，背壓問題也需要克服，從而實(shí)現(xiàn)自由升降。由于油缸較大，所以相對力也很大，所以同步馬達(dá)通常是以噸記位的大型設(shè)備。

舉例說明：扇形段夾緊框架位于連鑄機(jī)的主機(jī)區(qū)，在工藝操作方面，其必須實(shí)現(xiàn)四個(gè)夾緊缸的同時(shí)升降，并且有極大的精度要求，不僅如此，油缸還要具備鎖緊和限壓兩項(xiàng)功能。由于扇形段本身重量很大（以噸位計(jì)），所以其有很高的安全要求，為了滿足工藝技術(shù)和安全需求，選用齒輪式高精度型同步馬達(dá)是必不可少的，這種工作形式已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行應(yīng)用。目前為止，不論是唐鋼還是寧波建龍都已經(jīng)采用這種方式來實(shí)現(xiàn)同步，當(dāng)然其不僅要保證液壓系統(tǒng)，油缸的形成、設(shè)備的水情和安裝情況也會有一定的影響。

5 結(jié)語

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，連鑄機(jī)具有較高的工藝要求，為了滿足連鑄機(jī)工作生產(chǎn)的工藝要求，避免生產(chǎn)安全問題的出現(xiàn)，連鑄機(jī)的工作同步是必不可少的。因此，可以采用液壓同步回路的控制方式，這種控制方式就可以讓復(fù)數(shù)的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)角相同、運(yùn)動速度相同、進(jìn)出量的相同，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同步，確保連鑄機(jī)的安全和高效運(yùn)行。

［1］魯鼎.多液壓缸同步控制技術(shù)的研究［D］.鎮(zhèn)江：江蘇科技大學(xué)，2013.

［2］商林，梅明友.壓同步回路在連鑄機(jī)上的運(yùn)用［J］.科技傳播，2011，（19）.

［3］馬寧，郭鋒.液壓同步技術(shù)在板坯連鑄機(jī)中的應(yīng)用與分析［J］.韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，（10）.

Application of Hydraulic Synchronous Circuit in Continuous Casting Machine

ZHANG Yu

（Baotou Steel Works，Baotou，Inner Mongolia 014010，China）

With the continuous development of industrial technology，continuous casting machine style is also increasing.In accordance with section form pouring，continuous casting machine can be divided into special section continuous casting，billet continuous casting machine，etc.This paper introduces several kinds of continuous casting machine，and introduces the application of hydraulic synchronous circuit in continuous casting machine.

hydraulic synchronous circuit；continuous casting machine；application

TF341.6

A

2095-980X（2017）01-0026-02

2016-12-07

張宇，主要研究方向：機(jī)械研究。