專利名稱：粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱連軋技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路。
背景技術(shù)：
在冶金行業(yè)中，熱連軋粗軋機(jī)R2 —般都是四輥軋機(jī)，四輥包括上支撐輥、上工作輥、下工作輥和下支撐輥。其中，支撐輥支撐著工作輥以增強(qiáng)上下工作輥的剛度，上下工作輥和主電機(jī)之間均采用萬向接軸連接。上工作輥平衡的目的和作用是確保上工作輥和上支撐輥之間的接觸(過平衡力)；在換輥期間用以提升和降低上工作輥。平衡力必須比帶有軸承座的上工作輥的重量+過平衡力還要高。上工作輥平衡由4個(gè)液壓缸來實(shí)現(xiàn)，2個(gè)液壓缸位于操作側(cè)(I個(gè)在入口，I個(gè)在出口)，另外2個(gè)位于傳動(dòng)側(cè)(I個(gè)在入口，I個(gè)在出口)。上工作輥接軸平衡系統(tǒng)用來平衡接軸本身的重量，接軸的升降主要靠一個(gè)液壓缸和連桿機(jī)構(gòu)控制，其原有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的液壓原理圖如圖I所示。
·[0003]這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于軋機(jī)下工作輥沒有影響，但對(duì)于上工作輥來說就存在重大隱患，上接軸平衡信號(hào)因故消失，程序連鎖致使上工作輥平衡控制伺服閥0FF，因傳動(dòng)側(cè)有接軸存在使得上工作輥下降不同步，導(dǎo)致傾斜嚴(yán)重，上工作輥操作側(cè)頂?shù)缴现屋仯瑯O易損傷工作輥和支撐輥，輥縫大于160mm時(shí)表現(xiàn)更為突出。上工作輥傾斜，通常會(huì)造成上工作輥?zhàn)矇纳现屋佉恍K，必須要及時(shí)更換支撐輥，增加了生產(chǎn)、檢修負(fù)擔(dān)，并且損壞的支承輥還需進(jìn)行修磨，浪費(fèi)一定的成本。上工作輥傾斜的不可預(yù)知性，成為了粗軋機(jī)的一個(gè)重大設(shè)備隱患，事故出現(xiàn)的后果對(duì)生產(chǎn)的正常運(yùn)行有著重大影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，解決現(xiàn)有技術(shù)工作過程中上工作輥存在重大傾斜隱患的問題，提供了一種最大程度減小上工作輥傾斜隱患的粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路。本實(shí)用新型提供了一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，包括第二三通減壓閥、第二電磁換向閥、電液切斷閥、第一節(jié)流板、第一溢流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器及上工作輥接軸平衡缸；所述第二三通減壓閥、第二電磁換向閥、電液切斷閥、第一節(jié)流板、第一溢流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器及上工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。進(jìn)一步，所述的粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，還包括第一三通減壓閥、第一電磁換向閥及下工作輥接軸平衡缸；所述第一三通減壓閥、第一電磁換向閥、上工作輥接軸平衡缸及下工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。進(jìn)一步，所述的粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，還包括第三三通減壓閥、第三電磁換向閥、第二節(jié)流板、第二溢流閥、第二壓力繼電器及第二蓄能器；第三三通減壓閥、第三電磁換向閥、第二節(jié)流板、第二溢流閥、第二壓力繼電器、第二蓄能器及下工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。本實(shí)用新型提供了一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)電液切斷閥的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)產(chǎn)生液壓卡緊現(xiàn)象、動(dòng)作可靠性高、密封性好、對(duì)油污污染不敏感、切換時(shí)間短。在第一節(jié)流板和第二電磁換向閥之間疊加一個(gè)電液切斷閥，以瞬間切斷油路 保壓以最大程度減小R2上工作輥接軸重量的影響，從根本上消除上工作輥傾斜隱患。(2)電液切斷閥的作用相當(dāng)于上述過程提及的液控單向閥和電磁閥的組合，這種控制方式明顯簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的閥塊油路，加工和制作也相對(duì)簡(jiǎn)單。(3)該實(shí)用新型從一定程度上減少了事故發(fā)生率，同時(shí)減少了液壓元件的使用，對(duì)于日后的故障判斷節(jié)省時(shí)間。
圖I是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路控制原理圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路控制原理圖；圖3是圖I所示液壓回路中與電液切斷閥相關(guān)的連鎖條件邏輯圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型提供的一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，包括上、下工作輥接軸液壓缸有桿腔液壓控制回路、上工作輥接軸平衡缸無桿腔液壓控制回路及下工作輥接軸平衡缸無桿腔液壓控制回路。其中上、下工作輥接軸液壓缸有桿腔液壓控制回路包括第一三通減壓閥I、第一電磁換向閥2、第一溢流閥16、第一壓力繼電器15、第一蓄能器13、上工作輥接軸平衡缸14及下工作輥接軸平衡缸11。第一三通減壓閥I、第一電磁換向閥2、第一溢流閥16、第一壓力繼電器15、第一蓄能器13、上工作輥接軸平衡缸14及下工作輥接軸平衡缸11通過液壓油管依次連接。上工作輥接軸平衡缸無桿腔液壓控制回路包括第二三通減壓閥3、第二電磁換向閥4、電液切斷閥5、第一節(jié)流板6、第一溢流閥16、第一壓力繼電器15、第一蓄能器13及上工作輥接軸平衡缸14。第二三通減壓閥3、第二電磁換向閥4、電液切斷閥5、第一節(jié)流板6、第一溢流閥16、第一壓力繼電器15、第一蓄能器13及上工作輥接軸平衡缸14通過液壓油管依次連接。下工作輥接軸平衡缸無桿腔液壓控制回路包括第三三通減壓閥7、第三電磁換向閥8、第二節(jié)流板9、第二溢流閥17、第二壓力繼電器12、第二蓄能器10及下工作輥接軸平衡缸11。第三三通減壓閥7、第三電磁換向閥8、第二節(jié)流板9、第二溢流閥17、第二壓力繼電器12、第二蓄能器10及下工作輥接軸平衡缸11通過液壓油管依次連接。電液切斷閥5和液壓鎖(電磁先導(dǎo)閥和液控單向閥組合)都是常見的液壓元件，相應(yīng)的控制回路也很多。本實(shí)用新型將電液切斷閥5運(yùn)用到了粗軋機(jī)上工作輥接軸平衡液壓回路，基于原有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于上工作輥存在重大傾斜隱患——上工作輥平衡控制伺服閥0FF，上工作輥接軸重量的存在加大了工作輥傳動(dòng)側(cè)的下降速度，這是原傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不可避免的缺陷。本實(shí)用新型針對(duì)上述缺陷，在實(shí)施過程中，首先考慮到的是在上工作輥接軸平衡缸14無桿腔液壓回路中增加一個(gè)液控單向閥和電磁閥的組合，如圖I所示液壓回路，它的缺點(diǎn)是該回路控制閥塊需要做大的改動(dòng)，涉及到新加電磁閥的油路和液控單向閥的油路，增加閥塊制作難度的同時(shí)也增加了制作周期。用電液切斷閥5取代液控單向閥和電磁閥的組合，直接將之疊加在圖2中的第一節(jié)流板6和第二電磁換向閥4之間，一個(gè)閥實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)閥(液控單向閥和電磁閥)所具備的功效，優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在控制更簡(jiǎn)單、故障點(diǎn)更少、閥塊制作相對(duì)簡(jiǎn)單。修復(fù)一套工作輥或支撐輥的費(fèi)用就在數(shù)萬元，若上工作輥傾斜嚴(yán)重，也不排除輥損傷嚴(yán)重直接報(bào)廢的可能(每套輥的價(jià)值過百萬元)；利用本是實(shí)用新型提供的液壓回路，可以有效消除上工作輥的重大傾斜隱患，使得軋機(jī)工作更可靠，變向提高了工作輥或支撐輥的使用壽命，減少了事故發(fā)生率，大大降低使用維護(hù)成本。以下是上、下工作輥接軸的幾種工作狀態(tài)的具體說明( I)平衡狀態(tài)軋鋼過程中，工作輥接軸平衡0N，第一電磁換向閥2的a端得電，切換成左位，系統(tǒng)通過P管線、經(jīng)過第一三通減壓閥I和第一電磁換向閥2同時(shí)向上工作輥接軸平衡液壓缸14和下工作輥接軸平衡液壓缸11有桿腔供油，有桿腔壓力由第一三通減壓閥I調(diào)定。第·三電磁換向閥8的b端得電，切換成右位，系統(tǒng)通過P管線，經(jīng)過第三三通減壓閥7、第三電磁換向閥8和第二節(jié)流板9向下工作輥接軸平衡液壓缸11無桿腔提供油液，該腔壓力由第一三通減壓閥I調(diào)定以保持下接軸平衡。第二電磁換向閥4的b端、切換成右位，電液切斷閥5得電、切換成右位，系統(tǒng)通過P管線，經(jīng)過第二三通減壓閥3、第二電磁換向閥4、電液切斷閥5和第一節(jié)流板6向上工作輥接軸平衡液壓缸14無桿腔提供油液，該腔壓力由第二三通減壓閥3調(diào)定以保持上接軸平衡。(2)換輥狀態(tài)換輥過程中，工作輥接軸平衡OFF、上接軸下降過程具體是第一電磁換向閥2的a端得電，切換成左位，系統(tǒng)通過P管線、經(jīng)過第一三通減壓閥I和第一電磁換向閥2同時(shí)向上工作輥接軸平衡液壓缸14有桿腔供油。第二電磁換向閥4的a端得電、切換成左位，電液切斷閥5得電、切換成右位，上工作輥接軸平衡液壓缸14無桿腔油液通過電液切斷閥5、第二電磁換向閥4，再由第二三通減壓閥3A 口到T 口回油，液壓缸活塞桿回縮、上接軸下降。換輥過程中，工作輥接軸平衡0N、上接軸上升過程具體是針對(duì)上面提及的上接軸下降過程1，上接軸若要上升只需要改變第二電磁換向閥4的電磁鐵得失電狀態(tài)，b端得電、切換成右位，類同平衡狀態(tài)。需要注意的是，上接軸上升、下降兩個(gè)過程中，為不改變?cè)羞壿嫼陀鸵毫飨?，電液切斷閥5始終處于得電狀態(tài)。(3)上接軸自鎖狀態(tài)當(dāng)上工作輥伺服因故0FF，為克服接軸自身重量的影響，確保上工作輥保持水平狀態(tài)，以防傾斜傷及棍本體，電液切斷閥5需要b=0。具體原理是電液切斷閥5的b=0,即該閥失電，上工作輥接軸平衡液壓缸14無桿腔存儲(chǔ)的油液被切斷，起到保壓自鎖作用，此時(shí)的電液切斷閥5等同于一個(gè)液壓鎖的作用。結(jié)合圖2所示的液壓控制原理圖，自動(dòng)化程序控制方面，需要考慮到的相應(yīng)電磁閥得、失電順序見表I。表I工作輥接軸平衡相關(guān)電磁閥得、失電順序表[0036] )
注表I中，KB21YVH1代表上工作輥接軸平衡缸無桿腔用電磁換向閥4 ；KB21YVH2代表下工作輥接軸平衡缸無桿腔用的第三電磁換向閥8 ；KB21YVH3代表上、下工作輥接軸平衡缸有桿腔用第一電磁換向閥2 ；KB23YVH1代表上工作輥接軸平衡缸無桿腔用電液切斷閥5。軋鋼過程中，工作輥接軸平衡0N，第一電磁換向閥2的a端得電通開油路給以上工作輥接軸平衡液壓缸14和下工作輥接軸平衡液壓缸11有桿腔恒定壓力，第三電磁換向閥8的b端得電通開油路給下工作輥接軸平衡液壓缸11無桿腔提供油液以保持平衡，第二電磁換向閥4的b端和電液切斷閥5同時(shí)得電通開油路給上工作輥接軸平衡液壓缸14提供油液以保持上接軸平衡。換輥過程中，工作輥接軸平衡OFF、上接軸下降，第二電磁換向閥4的a端得電回油；工作輥接軸平衡0N、上接軸上升，第二電磁換向閥4的b端得電，上接軸上升、下降兩個(gè)過程中，為不改變?cè)羞壿嫼陀鸵毫飨?，電液切斷閥5始終處于得電狀態(tài)。接軸平衡釋放過程，第一電磁換向閥2的b端得電以切斷上下工作輥接軸平衡液壓缸有桿腔油源，第二電磁換向閥4和第三電磁換向閥8的a端得電用于上下工作輥接軸平衡液壓缸無桿腔回油，同樣地，電液切斷閥5處于得電狀態(tài)。與之相對(duì)應(yīng)的連鎖條件邏輯圖如圖3所示。圖3更形象、更直觀的表明了電液切斷閥得電的必備條件。容易得出，電液切斷閥5得電的前提是接軸平衡生效、電信號(hào)ready和相應(yīng)的液壓系統(tǒng)ready，而且PLC程序需要確保邏輯合理正確,其中，電信號(hào)ready和液壓系統(tǒng)ready邏輯上是“或”的關(guān)系。另外，須考慮到另一個(gè)連鎖條件，即當(dāng)上工作輥伺服OFF,電液切斷閥 5 (KB23YVH1) b=0。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，其特征在于，包括 第二三通減壓閥、第二電磁換向閥、電液切斷閥、第一節(jié)流板、第一溢流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器及上工作輥接軸平衡缸； 所述第二三通減壓閥、第二電磁換向閥、電液切斷閥、第一節(jié)流板、第一溢流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器及上工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。
2.如權(quán)利要求I所述的粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，其特征在于，還包括 第一三通減壓閥、第一電磁換向閥及下工作輥接軸平衡缸； 所述第一三通減壓閥、第一電磁換向閥、上工作輥接軸平衡缸及下工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。
3.如權(quán)利要求2所述的粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，其特征在于，還包括 第三三通減壓閥、第三電磁換向閥、第二節(jié)流板、第二溢流閥、第二壓力繼電器及第二蓄能器； 第三三通減壓閥、第三電磁換向閥、第二節(jié)流板、第二溢流閥、第二壓力繼電器、第二蓄能器及下工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。
專利摘要公開了一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，包括第二三通減壓閥、第二電磁換向閥、電液切斷閥、第一節(jié)流板、第一溢流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器及上工作輥接軸平衡缸；所述第二三通減壓閥、第二電磁換向閥、電液切斷閥、第一節(jié)流板、第一溢流閥、第一壓力繼電器、第一蓄能器及上工作輥接軸平衡缸通過液壓油管依次連接。本實(shí)用新型提供的一種粗軋機(jī)工作輥接軸平衡液壓回路，可以有效消除上工作輥的重大傾斜隱患，使得軋機(jī)工作更可靠，變向提高了工作輥或支撐輥的使用壽命，減少了事故發(fā)生率，大大降低使用維護(hù)成本。
文檔編號(hào)B21B35/14GK202768510SQ20122043824
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者萬飛, 汪萬根, 潘彪, 劉樹清, 王文忠, 陳建宇, 劉順東, 魏志軍 申請(qǐng)人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司