插装阀在中板轧机液压平衡系统的应用与维护.pdf

第 3 5卷第 1 期 2 0 1 3年 2月 甘肃冶金 GANSU METALLURGY Vo l ， 3 5 No ．1 F e b ． ， 2 01 3 文章编号 1 6 7 2 - 4 4 6 1 2 0 1 3 0 1 - 0 1 0 0 - 0 3 插装 阀在 中板轧机液压 平衡 系统 的应用与维护 韩光成 ， 魏 刚 ， 谯 宗田 ， 张永强 1 ． 酒钢集团公司炼轧厂 ， 甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 ；2 ． 酒 钢集团公 司检修工程部 ， 甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 摘要 文章概述了酒钢中板轧机液压平衡系统的工作原理 ， 分析了轧机采用插装阀液压平衡系统的优点， 另外， 对插装阀的功能特点和使用维护做了简要说明， 具有较强的实用价值。 关键词 插装阀； 中板轧机； 液压平衡系统； 维护 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 2 文献标 识码 B M a i n t e n a n c e a n d Ap p l i c a t i o n o f Ca r t r i dg e Va l v e i n Hy d r a u l i c Ba l a n c e S y s t e m o f Pl a t e Ro l l i n g M i l l H A N G u a n g c h e n g ， WE I G a n g ， Q I A O Z o n g t i a n ， Z HA N G Y o n g q i a n g 1 ． S t e e l m a k i n g - r o l l i n g P l a n t o f J I S C O， J i a y u g u a n 7 3 5 1 0 0 ， C h i n a ； 2 ．Ma i n t e n a n c e E n g i n e e r i n g D e p a r t me n t o f J I S C O，J i a y u g u a n 7 3 5 1 0 0， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r d e s c rib e s t h e wo r k i n g p ri n c i p l e o f P l a t e Ro l l i n g Mi l l i n J I S C O．A d v a n t a g e s o f t h e h y d r a u l i c b a l a n c e s y s t e m w i t h c a r t r i d g e v a l v e s i n t h e p l a t e r o l l i n g mi l l a r e a n a l y z e d ．F u r t h e r mo r e，t h e p a p e r b ri e f l y s t a t e s t h e f u n c t i o n a l f e a t u r e s o f c a r t r i d g e v a l v e s a n d ma i n t a i n a n e e t e c h n i q u e ，wh i c h h a s u t i l i t y v a l u e ． Ke y W o r d sc a r t rid g e v alv e ；p l a t e r o l l i n g mi l l ；h y d r a u l i c b ala n c e s y s t e m；ma i n t e n a n c e 1 引言 酒钢中板轧机采用 四辊可逆式轧辊设计 ， 轧辊 由一对支撑辊系和一对工作辊系组成 ， 轧机液压平 衡系统的四个平衡块对称分布在主机架前后两侧 ， 其中的八个平衡缸均设有导 向装置 ， 保证缸杆受力 稳定 ， 工作时缸杆处于偏载状态 。液压平衡系统是 用来将上工作辊和上支承辊轴承座与 A G C油缸端 部紧密贴合 ， 从而消除从轧辊辊颈到压下螺母之 间 的所有间隙 包括压下螺丝与螺母 间、 螺丝端部与 球面垫间、 球面垫与 A G C油缸及辊系轴承等处的间 隙 ， 减小轧件 咬人时 的冲击 载荷 ， 增 大轧辊 咬人 角 』 。本文 以酒钢 2 8 0 0 mm 四辊 可逆式 轧机 为研 究背景 ， 分析了轧机采用插装 阀液压平衡系统的优 点 ， 并对插装阀的使用维护要点做 以简要总结 。 2 轧机液压平衡系统的工作原理 轧机液压平衡系统如图 1所示。由于轧辊平衡 缸在轧机生产过程中处于随动状态 ， 即轧机在摆辊 缝时其活塞靠压力伸出 始终顶在轧辊轴承座上 ， 而压下时活塞被强制压 回 此时平衡压力还存在 ， 所以轧机液压平衡系统设计上有一定的特点 在活 塞式蓄能器 2 、 阀组及轧辊平衡缸 1的油室之 间形 成一连通器。在轧辊抬升 时， 油液从 活塞式蓄能器 2流向轧辊平衡缸 ； 在压下时油液从轧辊平衡缸流 向活塞式蓄能器 2 。仅当油压超过溢流 阀 3的设 定 压力时 ， 溢流阀 3才有油流溢出。液压泵 6只有在 连通器的泄漏量超过一定值时才起动向连通器 中供 油 。设置减压阀 5的目的是使供给连通器的油的压 力稳定 ， 其设定值取决于轧机过平衡系数 的选取 。 为了有效地消除各部 间隙， 轧辊平衡缸的抬 升 力要略大于所需平衡 的重力 ， 即需要有一定 的过平 衡力。根据经验公式可知 ， 过平衡力为所需平衡 的 重量与过平衡系数之乘积， 即过平衡力与过平衡系 数成正 比， 而过平衡系数又与液压系统内各元件压 力损失值成正比关 系， 若该系统中阀体采用通用阀 组 ， 由于普通电液换 向阀、 液控单 向阀及节流阀在同 流量下压力损失 A P较大 如在流量 3 0 7 L ／ m i n时， 第 1 期 韩光成， 等 插装阀在 中 板轧机液压平衡 系统的应用与维护 1 0 1 1 ． 平衡液压缸 ； 2 ． 活塞式 蓄能器 ； 3 ． 溢 流阀 ； 4 ． 单 向 阀； 5 ． 减压 阀 ； 6 ． 液压泵 ； 7 ． 过滤器 图 1 轧机液压平衡系统工作原理简图 4 WE H 2 5 D 5 0型 电液换 向阀的压 降 为 0 ． 7 M P a ， S L 3 0 P B - 3型液 控单 向阀的压 降为 0 ． 4 M P a， P 3 0 S 1 0 M型节流 阀压降为 0 ． 3 MP a ， 将会导致系 统过平衡系数增大， 在流量较大， 阀通径小时更是如 此 ， 从而导致所需 的过平衡力较大 ， 增加系统负载能 耗 ， 同时 由于普通液压 阀 如 电液换 向阀 4 WE H 2 5 D 5 0的外形尺寸为 3 2 4 m m X 1 1 7 m m X 2 7 4 m m体 积较庞大、 重量重， 各 阀之间无法叠加 ， 致使集成阀 块 内的孔道多 ， 设计和加工较困难 ， 阀组 的占地面积 也大 ， 给设备检修维护带来诸多不便。 3 采用插装阀阀体的液压平衡系统 鉴于轧机液压平衡系统回路自身特点， 为规避 采用普通液压阀组后 ， 系统带来的能耗上升的缺点 ， 中板轧机液压平衡系统采用了新型的插装阀液压系 统回路， 图 1 中阀体部分液压回路见图2 。 图2 插装阀阀组回路图 图2中插装阀 1的作用为一截止阀， 用以实现 油路 的快速通断 ， 插装 阀 2的作用 有两个 一 是限 压 ， 当平衡缸所受的负载突然增大后 ， 将通过插装阀 2所带的溢流阀系统实现限压作用 ， 二是快速放油 ， 当轧机换辊检修时， 平衡缸需要卸荷时 ， 插装阀所带 电磁铁换 向后实现平衡缸的快速卸荷。正是巧妙利 用了插装阀通流能力大， 压力损失小的特点 通径 为 D N 3 2的插装阀， 当流量为 3 0 7 L ／ rai n时 ， 压降仅 为 0 ． 2 MP a ， 使得此时轧机的过平衡系数 比较容易 保证 ， 同时 ， 采用插装 阀元件系统各部件容易叠加 ， 集成 阀块 内孔道少 ， 设计和加工容易 ， 而且叠加后 的 阀组 占地 面积小 阀块外的元件尺寸为 1 0 0 mm 1 0 0 ra m2 2 5 m m ， 重量轻 ， 设备检修维护方便 ， 这 些优点都是普通液压 阀组无法 比拟的。 4 插装阀功能特点与使用维护 二通插装阀控制技术作为一种崭新的集成化液 压控制技术 ， 近些年在冶金液压设备 中对其进行 了 广泛应用， 但冶金液压设备技术人员普遍对这一新 型元件掌握不够， 致使系统 出现故障后 ， 判断处理时 间较长 ， 严重影响轧机生产， 在此需对该种元件功能 特点及常见故障加以简要概述。 二通插装阀是插装 阀基本组件 阀芯、 阀套、 弹 簧和密封圈 插到特别设计加工的阀体内， 配以盖 板、 先导阀组成的一种多功能的复合阀， 因每个插装 阀基本组件有且只有两个油 口， 故被称为二通插装 阀 。 4 ． 1 二通插装阀功能特点 二通插装阀由插装元件、 控制盖板 、 先导控制元 件和插装块体 四部分组成 。图 3是二通插装 阀的典 型结构图。 控制盖板用以固定插装件 ， 安装先导控制阀， 内 装棱 阀、 溢流阀等。控制盖板内有控制油通道 ， 配有 一 个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔 x、 Y、 z l 、 z 2和中心孔 a 。由于盖板是按通用性来设 计的， 具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵 住不用。为防止将盖板装错 ， 盖板上 的定位孔起标 定盖板方位的作用。另外 ， 拆卸盖板之前就必须看 清 、 记牢盖板的安装方法。 插装阀因其自身结构的特殊性， 使它具有下列 特点 流通能力大 ， 压力损失小 ， 适用 于大流量液压 系统； 主阀芯行程短 ， 动作灵敏 ， 响应快 ， 冲击小 ； 抗 油污能力强， 对油液过滤精度无严格要求； 结构简 单， 维修方便， 故障少， 寿命长； 插件具有一阀多能的 特性， 便于组成各种液压回路， 工作稳定可靠。 4 ． 2 二通插装 阀使用维护要点 二通插装阀在液压系统中常见故障主要原因 有 主阀芯不能关闭 ； 主阀芯不能开启 ； 主阀芯处 于 时开时闭不稳定状 态 ； 主阀芯 阀口处密封不严 。 基 1 0 2 甘肃冶金 第 3 5卷 争 图 3 二通插装 阀的典型结构图 于这四种常见的故障原因， 系统故障判 断处理时应 注意以下要点 1 熟悉设备每一个工作机构的工作步骤及该步 骤 中先导阀的电磁铁得电节拍表。 2 掌握插装阀阀芯开启与关闭的控制原理。 3 掌握设备液压原理 ， 知道某一具体动作中， 哪 些阀芯必须关 闭， 哪些 阀芯必须开启。如果该关闭 的阀芯不能完全关闭 ， 该开启的阀芯不能开启 ， 必定 造成油流错误走向， 表现出液压故障。 4 在排除液压故 障的过程 中， 切忌将液压元件 装错与装反 。否则 ， 不但排除不了故障 ， 还会带来更 加难以判断的故障现象 。 5 结 语 通过对轧机液压平衡系统工作原理 的阐述分 析 ， 对 比了采用普通液压阀与二通插装 阀在液压平 衡系统应用中的优缺点 ， 并对插装阀的功能特点和 故障判断、 使用维护注意事项做 了简要说明， 这对冶 金液压设备技术人员学习、 掌握插装阀控制技术 ， 增 强故障判断处理能力 ， 减少设备误轧时间 ， 提高轧机 作业率提供了有力保障。 参考文献 [ 1 ] 王宪周． 2 8 0 0 m m中板轧机机械设备技术设计说明书 [ M] ． 齐齐哈尔 一重设计研究院， 1 9 9 5 ． [ 2 ] 雷天觉． 液压工程手册 [ M] ． 北京 机械工业出版社， 1 9 9 0． 收稿 日期 2 0 1 2 - 0 9 - 2 7 作者简介 韩光成 1 9 8 2 ， 男 ， 甘肃 武威人 ， 助理工程 师 ， 2 0 0 6年毕 业于兰州理工大学流体传动与控制专业 ， 本科 学历。主要从事 冶金 液压设备应用维 护工作 。 上接 第 8 5页 降低 了吨焦煤气炼焦耗热量 ； 炉头部分 的炉头焦炭 质量得到提高， 炉头“ 过火” 焦现象得到改善 ， 同时 对焦 电流基本上都 比较稳定 ， 保持 在 1 1 05 A， 为 降低推焦过程事故率提供了有效的保障。 6 结语 这次通过装煤操作优化 ， 很大程度上能解决焦 炉生产中出现的部分 问题 ， 但是 由于 1 、 2 焦炉均 采用机械设备居多 ， 无专门除尘装置 ， 自动化程度不 高 ， 不能大的释放工作效率 。同时与在除尘 、 装煤料 位 自动控制 、 自动下料方式等国内先进机械设备方 面存在很大差距 ， 具有很大的改造潜力。 参考文献 [ 1 ] 姚昭章． 炼焦学 第二版 [ M] ． 北京 冶金工业出版 社 ， 1 9 9 5 2 2 4 ． [ 2 ] 吕佐周， 王光辉． 燃气工程[ M] ． 北京 冶金工业出版 社 ， 1 9 9 9 1 21 1 2 2 ． [ 3 ] 苏宜春． 炼焦工艺学[ M] ． 北京 冶金工业 出版社， 2 00 6． 2 07 21 8． 收稿 日期 2 0 1 2 - 1 0 1 6 作者简介 张俊 1 9 8 4 一 ， 男 ， 2 0 0 7年毕业于武汉科 技大学化学 工 程与工艺专业 ， 助理工程师。在安钢焦化厂从事炼焦热 凋管理工作 ．． 舔 委 。 蠹