一種基于流量補(bǔ)償?shù)闹虚g包車升降調(diào)平系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于連續(xù)鑄鋼技術(shù)領(lǐng)域，涉及鋼水從鋼包經(jīng)中間包車分配到結(jié)晶器這一重要的連鑄工藝環(huán)節(jié)，特別涉及一種基于流量補(bǔ)償?shù)闹虚g包車升降調(diào)平系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自從現(xiàn)代連續(xù)鑄鋼技術(shù)興起以后，連鑄技術(shù)因其在能源節(jié)約、提高成材效率、降低生產(chǎn)成本、自動(dòng)化程度提高等方面展現(xiàn)出來(lái)的突出優(yōu)勢(shì)，得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛認(rèn)可。近年來(lái)隨著對(duì)連鑄工藝的要求越來(lái)越高，連鑄生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)工作也持續(xù)得到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
[0003]連鑄技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來(lái)的鋼水經(jīng)過(guò)精煉以后，鑄造成不同類型和規(guī)格的鋼坯。涉及到的工藝過(guò)程包括:鋼包將精煉好的鋼水運(yùn)至回轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)臺(tái)在澆鑄位置將鋼水注入中間包車，中間包車通過(guò)水口將鋼水分配至各個(gè)結(jié)晶器，結(jié)晶器使鋼水迅速結(jié)晶成鑄件，拉矯機(jī)與結(jié)晶振動(dòng)裝置共同作用將鑄件從結(jié)晶器中拉出來(lái)，鑄件再經(jīng)過(guò)冷卻、電磁攪拌，被切割制成一定規(guī)格的板坯。作為鋼包與結(jié)晶器之間的承接工位，中間包車工位的基本功能包括分配鋼水、穩(wěn)定注流和保證連澆等?？梢?jiàn)，中間包車工位對(duì)提高鑄機(jī)作業(yè)率和優(yōu)化作業(yè)時(shí)間、多爐連鑄、增加連鑄品種、改善鑄坯質(zhì)量等方面均起到重要作用。
[0004]中間包車主要由兩部分組成:一是中間包車的機(jī)械機(jī)構(gòu)，機(jī)械機(jī)構(gòu)的基本作用是盛放鋼水、完成規(guī)定動(dòng)作；二是液壓控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)中間包車上升、下降等一系列工藝要求動(dòng)作的控制。就液壓控制系統(tǒng)而言，隨著人們對(duì)中間包車工位要求的不斷提高，一些問(wèn)題漸漸凸顯出來(lái)。目前廣泛采用泵驅(qū)動(dòng)四聯(lián)同步馬達(dá)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸的升降控制，該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于工程實(shí)現(xiàn)。但是，該方法完全依靠四聯(lián)同步馬達(dá)的同步特性實(shí)現(xiàn)中間包車水平狀態(tài)控制，工作過(guò)程中四聯(lián)同步馬達(dá)磨損、油液泄漏等因素直接影響系統(tǒng)的控制精度和可靠性，甚至有可能造成中間包車升降過(guò)程中發(fā)生傾斜，鋼液流出的重大事故。
[0005]因此，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，也為了進(jìn)一步提高中間包車升降調(diào)平系統(tǒng)的控制精度和可靠性，迫切需要提出一種更為穩(wěn)定和可靠的中間包車升降調(diào)平系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述傳統(tǒng)中間包車液壓系統(tǒng)中所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種基于流量補(bǔ)償?shù)闹虚g包車升降調(diào)平系統(tǒng)。升降調(diào)平系統(tǒng)分為主控系統(tǒng)和油量補(bǔ)償系統(tǒng)，主控系統(tǒng)采用基于四聯(lián)同步馬達(dá)的升降控制系統(tǒng)，油量補(bǔ)償系統(tǒng)由調(diào)平伺服閥、位移傳感器、電氣控制系統(tǒng)等組成。油量補(bǔ)償系統(tǒng)與主控系統(tǒng)以并聯(lián)的方式連接。
[0007]一種基于流量補(bǔ)償?shù)闹虚g包車升降調(diào)平系統(tǒng)，包括:泵1，主控伺服閥2，液控?fù)Q向閥3，節(jié)流閥4，四聯(lián)同步馬達(dá)5，第一溢流閥6.1，第二溢流閥6.2，第三溢流閥6.3，第四溢流閥6.4，第一調(diào)平伺服閥7.1，第二調(diào)平伺服閥7.2，第三調(diào)平伺服閥7.3，第四調(diào)平伺服閥7.4，第一電磁換向閥8.1，第二電磁換向閥8.2，第三電磁換向閥8.3，第四電磁換向閥8.4，過(guò)濾器9，蓄能器10，安全與截止閥塊11，第一液控單向閥12.1，第二液控單向閥12.2，第三液控單向閥12.3，第四液控單向閥12.4，第一順序閥13.1，第二順序閥13.2，第三順序閥
13.3，第四順序閥13.4，第一液壓缸14.1，第二液壓缸14.2，第三液壓缸14.3，第四液壓缸
14.4，第一位移傳感器15.1，第二位移傳感器15.2，第三位移傳感器15.3，第四位移傳感器15.4，第一壓力傳感器16.1，第二壓力傳感器16.2，第三壓力傳感器16.3，第四壓力傳感器16.4，第五壓力傳感器16.5，第一高壓球閥17.1，第二高壓球閥17.2，第一油箱18.1，第二油箱18.2 ；
[0008]泵I通過(guò)第一高壓球閥17.1順序連接主控伺服閥2、液控?fù)Q向閥3、節(jié)流閥4，該油路在此處分為三條，第一條油路為主油路，直接與四聯(lián)同步馬達(dá)5連接，四聯(lián)同步馬達(dá)5的四個(gè)馬達(dá)與對(duì)應(yīng)的第一溢流閥6.1、第二溢流閥6.2、第三溢流閥6.3和第四溢流閥6.4相連接，同時(shí)并聯(lián)第五壓力傳感器16.5 ;第二條油路為油量補(bǔ)償回路，通過(guò)過(guò)濾器9與相應(yīng)的第一調(diào)平伺服閥7.1、第二調(diào)平伺服閥7.2、第三調(diào)平伺服閥7.3和第四調(diào)平伺服閥7.4相連接，四個(gè)調(diào)平伺服閥又與對(duì)應(yīng)的第一電磁換向閥8.1、第二電磁換向閥8.2、第三電磁換向閥8.3和第四電磁換向閥8.4相連接；第三條油路連接安全與截止閥塊11，安全與截止閥塊11 一端連有蓄能器10，另一端直接與第一油箱18.1連接；主油路上的四個(gè)溢流閥和油量補(bǔ)償回路上四個(gè)相應(yīng)的電磁換向閥最終兩兩并聯(lián)到一起，又通過(guò)相應(yīng)的第一液控單向閥12.1、第二液控單向閥12.2、第三液控單向閥12.3和第四液控單向閥12.4與對(duì)應(yīng)的第一液壓缸14.1、第二液壓缸14.2、第三液壓缸14.3和第四液壓缸14.4連接，從四個(gè)液壓缸的無(wú)桿腔引出的油路最終并聯(lián)到一起，通過(guò)第二高壓球閥17.2與主控伺服閥2連接；在四個(gè)液壓缸的無(wú)桿腔的進(jìn)油口油路上相應(yīng)的安裝第一壓力傳感器16.1、第二壓力傳感器16.2、第三壓力傳感器16.3和第四壓力傳感器16.4 ;在四個(gè)液壓缸上相應(yīng)的安裝第一位移傳感器15.1、第二位移傳感器15.2、第三位移傳感器15.3和第四位移傳感器15.4 ;在每個(gè)液壓缸的進(jìn)出油口處相應(yīng)的跨接第一順序閥13.1、第二順序閥13.2、第三順序閥13.3和第四順序閥13.4。
[0009]該調(diào)平系統(tǒng)的工作原理:
[0010]中間包車上升時(shí)，主控伺服閥2和液控?fù)Q向閥3都處于左位，由泵I出來(lái)的高壓油經(jīng)過(guò)第一高壓球閥17.1，主控伺服閥2，液控?fù)Q向閥3以及節(jié)流閥4之后，帶動(dòng)同步馬達(dá)5轉(zhuǎn)動(dòng)；由同步馬達(dá)5的特性決定了流入同步馬達(dá)5的油液流量相同，同步馬達(dá)5中的四個(gè)馬達(dá)轉(zhuǎn)速相同，同步馬達(dá)往外輸送的油液也相同；油液分別經(jīng)過(guò)第一液控單向閥12.1進(jìn)入第一液壓缸14.1的無(wú)桿腔，經(jīng)過(guò)第二液控單向閥12.2進(jìn)入第二液壓缸14.2的無(wú)桿腔，經(jīng)過(guò)第三液控單向閥12.3進(jìn)入第三液壓缸14.3的無(wú)桿腔，經(jīng)過(guò)第四液控單向閥12.4進(jìn)入第四液壓缸14.4的無(wú)桿腔；液壓桿在高壓油的壓力作用下推動(dòng)中間包車上升。液壓缸上升過(guò)程中，第一位移傳感器15.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第一液壓缸14.1的位置狀態(tài)，第二位移傳感器15.2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第二液壓缸14.2的位置狀態(tài)，第三位移傳感器15.3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第三液壓缸14.3的位置狀態(tài)，第四位移傳感器15.4實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第四液壓缸14.4的位置狀態(tài)，并且實(shí)時(shí)反饋給油量補(bǔ)償系統(tǒng)中的電氣控制系統(tǒng)。當(dāng)四個(gè)液壓缸之間出現(xiàn)位移誤差時(shí)，電氣控制系統(tǒng)將調(diào)整信號(hào)傳送給相應(yīng)的調(diào)平伺服閥，調(diào)平伺服閥按照給定的控制信號(hào)，給對(duì)應(yīng)的液壓缸經(jīng)行流量補(bǔ)償，進(jìn)而調(diào)整液壓缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。比如，當(dāng)其中第一液壓缸14.1運(yùn)動(dòng)超前時(shí)，第一液壓缸14.1上的第一位移傳感器15.1可以立即檢測(cè)得到第一液壓缸14.1的位移超前量并反饋給電氣控制系統(tǒng)；與該第一液壓缸14.1的主控油路相并聯(lián)的第一調(diào)平伺服閥7.1在得到電氣系統(tǒng)給的調(diào)整信號(hào)之后，減小油量補(bǔ)償系統(tǒng)給第一液壓缸14.1的補(bǔ)油量，降低第一液壓缸14.1的運(yùn)動(dòng)速度，直至將第一液壓缸14.1運(yùn)動(dòng)位置調(diào)整到與其他三個(gè)液壓缸位置一致。
[0011]中間包車下降時(shí)，主控伺服閥2處于右位，由泵I出來(lái)的高壓油流經(jīng)過(guò)第二高壓球閥17.2后直接流入第一液壓缸14.1的無(wú)桿腔、第二液壓缸14.2的無(wú)桿腔、第三液壓缸14.3的無(wú)桿腔、第四液壓缸14.4的無(wú)桿腔；隨著油路里壓力升高，第一液控單向閥12.1、第二液控單向閥12.2、第三液控單向閥12.3、第四液控單向閥12.4都被打開(kāi)，壓力達(dá)到設(shè)定壓力后液控?fù)Q向閥3換到右位，液壓缸無(wú)桿腔中的油液可以順利通過(guò)四聯(lián)同步馬達(dá)5、節(jié)流閥4、換向閥3和主控伺服閥2回到油箱；中間包車在自身重力和液壓系統(tǒng)的油液壓力作用下，完成下降動(dòng)作。與中間包車上升過(guò)程中液壓系統(tǒng)的控制機(jī)理一樣，比如，在中間包車下降過(guò)程中，第一液壓缸14.1的運(yùn)動(dòng)滯后時(shí)，油路補(bǔ)償系統(tǒng)中的第一位移傳感器15.1測(cè)出第一液壓缸14.1的位移滯后量，第一調(diào)平伺服閥7.1接收外部控制電路給的調(diào)整信號(hào)之后，增加對(duì)第一液壓缸14.1的油量補(bǔ)償，小幅度地提升第一液壓缸14.1的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)四個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)位置再次一致時(shí)，位置誤差消除后，第一調(diào)平伺服閥7.1恢復(fù)對(duì)第一液壓缸14.1的油量補(bǔ)償量，使四個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持一致。
[0012]在節(jié)流閥4與四聯(lián)同步馬達(dá)5之間，加裝蓄能器10。目的在于補(bǔ)充油缸或液壓閥的泄漏，保持系統(tǒng)壓力；吸收來(lái)自閥門(mén)突然開(kāi)啟或換向沖擊壓力，提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性；回收中間包車下降過(guò)程中的重力勢(shì)能和動(dòng)能，循環(huán)利用能源，降低生產(chǎn)成本。
[0013]該升降調(diào)平系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):
[0014]1、采用小流量補(bǔ)償伺服閥，提高了調(diào)平系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度；采用無(wú)固定基準(zhǔn)的油量補(bǔ)償控制方法，提高了同步升降過(guò)程的控制靈活性。
[0015]2、系統(tǒng)采用流量補(bǔ)償系統(tǒng)配合四聯(lián)同步馬達(dá)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝；補(bǔ)償油路采用小流量伺服閥控制，成本較低；壓力傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)壓力，調(diào)平伺服閥的補(bǔ)償量間接反映液壓缸泄漏情況，都可增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1基于流量補(bǔ)償?shù)闹虚g包車升降調(diào)平系統(tǒng)框圖
[0017]圖2基于流量補(bǔ)償?shù)闹虚g包車升降調(diào)平系統(tǒng)原理圖
[0018]圖中標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的部件名稱:
[0019]泵1，主控伺服閥2，液控?fù)Q向閥3，節(jié)流閥4，四聯(lián)同步馬達(dá)5，第一溢流閥6.1，第二溢流閥6.2，第三溢流閥6.3，第四溢流閥6.4，第一調(diào)平伺服閥7.1，第二調(diào)平伺服閥7.2，第三調(diào)平伺服閥7.3，第四調(diào)平伺服閥7.4，第一電磁換向閥8.1，第二電磁換向閥8.2，第三電磁換向閥8.3，第四電磁換向閥8.4，過(guò)濾器9，蓄能器10，安全與截止閥塊11，第一液控單向閥12.1，第二液控單向閥12.2，第三液控單向閥12.3，第四液控單向閥12.4，第一順序閥
13.1，第二順序閥13.2，第三順序閥13.3，第四順序閥13.4，第一液壓缸14.1，第二液壓缸
14.2，第三液壓缸14.3，第四液壓缸14.4，第一位移傳感器15.1，第二部位移傳感器15.2，第三位移傳感器15.3，第四位移傳感器15.4，第一壓力傳感器16.1，第二壓力傳感器16.2，第三壓力傳感器16.3，第四壓力傳感器16.4，第五壓力傳感器16.5，第一高壓球閥17.1，第二高壓球閥17.2，第一油箱18.1，第二油箱