液压增压器在棒材轧机改造中的应用.pdf

2 0 1 4年 5月 第 4 2卷 第 1 0期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL I CS Ma v 2 01 4 Vo 1 ． 4 2 No ． 1 0 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 4 ． 1 0 ． 0 6 2 液压增压器在棒材轧机改造中的应用 胡建钢 安徽马钢工程技术有限公司，安徽马鞍 山 2 4 3 0 0 0 摘要 运用液压分流器 的增压特性 ，解决棒 材轧机改造利用 旧液压 系统 、新 增粗 轧机组 压力 不够 的问题 。实践 证 明 在该项 目改造中，液压分流器作液压增压器使用经济实用，利旧液压系统无需改进 ，并减少加工制作、施工安装等多项环 节 ，节省投资。 关键词 液压分流器 ；液压增压器 ；棒材轧机改 造 中图分类号 T G 7 1 1 文献标识码 B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 4 1 0 2 0 42 海外某轧钢厂棒 材车 间扩 能改造 ，在 原有 1 8架 轧机前，增加 5 0水平 、立式粗轧机各一架。改造 后 ，轧制钢坯原料 断面 由 1 2 0 m m1 2 0 m m改 为 1 5 0 m m 1 5 0 m m，坯料长度仍为 6 m，这样可使其生产 能力 由原来 的 3 0多万吨／ 年增 长到近 5 0万吨／ 年 。该 厂原有 1 8架 “ 红圈”轧机 ，其液压系统设备为意大 利 P O MI N I 公 司设计 、制造 ，而 此次改造 则 由作 者单 位设计供货 。 1 问题的提出 设计改造原则 ，利用原有设备 ，减少投资 。但在 改造设计中遇到问题 ，新增两架粗轧机设备尺寸和质 量增 大 ，机架锁 紧 机构液 压缸 工作 压力 需要 2 1 M P a 才可将锁 紧机构 打开 ，而该厂原有轧机液压 系统工作 压力 只有 1 4 M P a 。如果 对原 有液 压系统 泵 站进行 改 造 ，需要增大 电机容量更换 电机 ，修改泵站设备结构 尺寸与布置，重新配作泵组底座、联轴器等，对泵组 土建基础也要修改制作。这样不仅投资较大，而且施 工周期长。如果采用 “ 液压分流器” 作为 “ 增压 器” 使用，可简单有效地解决机架锁紧机构所需的压力问 题 。 2分析 机架锁 紧机构具有 高压小 行程 、快速启 闭的工作 特 点。锁 紧机构 由 4只弹簧复位油缸组成 ，即 “ 弹簧 锁紧液压打开” ，断开液压、蝶形弹簧推出活塞锁紧 机架，反之锁紧机构打开。机架锁紧机构动作为非生 产操作 ，只有 “ 换 辊 ” 和 “ 更 换辊槽 及 孔 型 ” 时打 开锁紧机构。图 1 是轧机机架锁紧机构示意图。 锁紧 轨 图 1 机架锁紧机构 如 图 2所 示 ，在 机 架 锁 紧 油 缸 液 压 控 制 回 路 中，接人一只等量分 配的两流 “ 液压分流器” ，或 称 “ 液压 分流 马达” 。运用 “ 液 压 分 流 器 ” 增 压 特 性 ，理论上可使锁紧油缸工作压力增加 1倍 ，为 2 8 MP a ，考 虑 液 压 分 流 器 内 部 压 力 损 失 约 2 ． 8 MP a 参见产品样本 或按 △ pP 进 2 0 ％ 计算 ，该液 压 回路 总压 力损 失 不大 于 4 MP a ，完 全 可 以满 足 锁 紧油缸 2 1 M P a 工作 压力要求 。根据 “ 液 压分 流器 ” 进 出 口功率相 等原理 ，锁 紧机 构 油缸 开启 速 度 降低 1 倍 ，开启 时间 由原来 23 s 增加 到 4～ 6 S 。 由于 机架锁紧机构启闭为非生产操作 ，因此也能满足生 产操作要求。 收稿 日期 2 0 1 3 0 91 0 作者简介胡建钢 1 9 5 5 一 ，男，本科 ，高级工程师 ，主要从事冶金设备液压润滑与气动系统设计工作。Em a i l h u j g ms d fi． e o m。 第 1 0期 胡建钢 液压增压器在棒材轧 机改 造中的应 用 2 0 5 轧机 机架 夹 紧 松 开 夹 紧 打 嚣能 合 ～m -； 一 ， 、 L 柴 碾 移 ． ’ 打 开 压 下 赵 l旦 l 目 赃 图2 水平轧机液压控制回路 3 方案实施 图2为水平轧机液压阀台原理图，图示云线部分 为在液压阀台上安装的 “ 液压增压器” 。增压器放空腔 油 口经 2 5 A 0 不带弹簧的单 向隔离 阀接回油箱。 依据锁紧缸参数计算可知 ， 4个 锁紧缸 同时开启 流量约 为 6 8 L ／ m i n ，选 择 K I N S S O N公 司 J K S一0 1 2 E 型两流齿轮式液压 分流 器 ，单 流流 量 1 7～ 8 2 L ／ m i n ， 工作压力 2 6 MP a ，峰值 压力 2 8 MP a ，外形尺 寸 长 宽 高 约为 4 0 0 m m1 2 7 m m1 8 5 m m。该液 压分流器可 以直接安装在轧机液压 阀台上 ，轧机液压 阀台位 于轧机 附近。 4结论 按 图 2制作的液压阀台 ，经测试完全可 以满足工 厂生产 、检修要求。锁紧机构打开压力约 2 0 M P a 左 右 ，启 闭时 问约 4 S 。实践证 明运 用液 压分 流器 的 增压特性 ，解决棒材轧机改造 中液压系统压力不足问 题是完全可行的，并且可减少工程设备基础建设环 节 ，降低工程投资。值得提醒的是在多个执行回路 液压系统中，个别 回路为高压大负载，用液压分流 器 ，作为增压元件使用，可以避免 因单个 回路负载 大 、压力高 ，提高整个液压 系统工作压力 ，减小 系统 电机功率，降低系统能耗 ，起到节能的效果。 液压分流器作 为 “ 增 压 器 ” 使用 ，如对 流 量 分 配无严 格要求 ，尽 可能选择 齿轮式液压分流器 ，它 比 柱塞式液压分流器具有更低的压力损失 ，元件价格 比 柱塞式液压分流器便宜 。设计使用时应 当注意 ，增压 腔的压力不能高于液压分流器可以承受的压力。 参考文献 [ 1 ]雷天觉， 李寿刚． 液压工程手册 [ M] ． 北京 机械工业出 版社， 1 9 9 0 ． [ 2 ]胡建钢． 液压分流器增压特性与应用[ J ] ． 液压与气动， 2 0 0 9 4 5 55 6． [ 3 ]K I N S S O N产 品样本 ． 上接 第 2 0 3页 能及时停机，极大地保障了设备和人身的安全。 实 际应用 表明 改造后 的龙 门刨床运行稳定 ，设 备性能 良好 ，刨 削精 度 满足 生产 要 求 ，节 电效 益 明 显 ，在减少工件废 品率 、减少停 工时间 、提升生产 效率方 面成效显著 ，用户只需投入 2万元左右 的设备 改造成本 ，在 2年内可收回 ，是小投人大产 出，极具 推广价值 。 参考文献 [ 1 ]邢丽坤 ， 伍龙． 大型龙 门刨床 P L C控制直流调速系统 [ J ] ． 电工技术， 2 0 0 4 5 3 2 3 3 ． [ 2 ]陈竞雄． 基于可编程序控制器和变频器的龙门刨床控制 系统的研究[ D] ． 重庆 重庆大学 ， 2 0 0 5 ． [ 3 ]盖超会． 三菱 P L C与变频 器、 触摸屏综合培训 教程 [ M] ． 北京 中国电力出版社 ， 2 0 1 0 ． [ 4 ]张航． P L C与触摸屏在磨刀机数控系统中的应用[ J ] ． 组 合机床与 自动化加工技术， 2 0 1 0 1 1 6 8 7 0 ． [ 5 ]俞国亮． P L C原理与应用[ M] ． 北京 清华大学出版社， 20 0 5． [ 6 ]袁秀英． 组态控制技术 [ M] ． 北京 电子工业出版社 ， 2 00 7． [ 7 ]邹伟 ， 杨平， 徐德． 基于 MC G S组态软件的上位机控制系 统设计[ J ] ． 制造业 自动化， 2 0 0 8 1 2 1 0 31 0 8 ． [ 8 ]王帆． 龙门刨床的电气改造及节电经济效益分析 [ J ] ． 制造技术与机床， 2 0 0 7 1 2 1 0 01 0 2 ．