連續鑄鋼設備液壓系統
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        連續鑄鋼設備是將鋼水直接加工成鋼坯的成套設備。連續鑄鋼是一種先進的生產工藝,它取代了以往的鋼水模鑄、脫錠、均熱、開坯的組合工藝。因此,在能源消耗、產品質量、生產效率等方面,都具有優勢。連續鑄鋼設備由于執行機構分散面廣,傳動功率大,工作環境惡劣,液壓系統被廣泛地采用。

圖1 板壞連珠設備示意圖

    圖2所示為1600mm×250mm板坯連鑄主體設備工作示意圖。從煉鋼爐吊運來的兩個鋼水包2,放置于旋轉臺1上,輪流將鋼水注入中間缸3中,通過流量控制閘門,將鋼水澆注入結晶器4和格柵段5,經一次冷卻形成坯殼。在引錠桿的牽引、引導下,向下移動,經過扇形段6的7組輥架工~Ⅶ進入拉矯機7。鋼坯在扇形段進行二次冷卻,鋼水逐漸轉變成固態。7組輥架在液壓缸的動作下使鋼坯保持應有的尺寸。拉矯機由21組輥子組成(從35號至55號),其中帶①號的為電動機驅動輥,各組輥子的移動由液壓驅動。鋼坯在拉矯機中得到拉引動力,外形和尺寸被矯到所要求的指標。引錠桿在完成初始引錠任務后在脫引錠裝置8處與被引導的鋼坯脫離,并在驅動輥的拉引下連續工作,鋼坯進入火焰切割區,經切割后由擺動輥12推入下道工序。引錠桿完成初始引錠任務后,由引錠桿斜橋升降缸10和鋼繩傳動機構的協同工作將引錠桿放入引錠桿存放臺架9,并用引錠桿斜橋鎖緊缸11鎖定。

    圖3為連鑄設備集中能源液壓系統圖。

      能源系統的出口壓力有5種:Po為17MPa; P1為8~16MPa; P2為5~14MPa; p3為20MPa;A為6MPa。低壓供油泵4為兩臺螺桿式泵,控制泵12為兩臺恒壓變量葉片泵,高壓工作泵16為4臺恒壓軸向柱塞變量泵,工作壓力為24MPa。在液壓箱1上裝有4個觸點的液位控制器,每個觸點代表一個液面位置而發出相應的指令,用以監控油箱中的油量,使液面在一定范圍內工作。其中觸點A發出“液位太高”的警報信號,這可能是油中滲入了冷卻水,表明應進行排油;觸點B發出已達到容許的最高液位信號;觸點C發出已經降低到容許的最低液位警報信號,表明應補加液壓油;觸點D發出“液位太低”指令,所有的泵將關閉以保證系統安全。液壓油溫用油溫加熱、冷卻器9控制。壓力繼電器20、21、22用以控制主油泵的工作或卸載。兩臺低壓螺桿泵4向主油泵入口以1.5MPa的壓力供油,這樣可改善吸油條件。集中能源為了滿足不同用戶的需要,由高壓工作液壓泵輸出的24MPa壓力油,經過不同的減壓調節裝置28、29、33、37后,將壓力分成四級輸出:壓力Po為經減壓閥28后的二次壓力17MPa,供給扇形段上輥架液壓缸之用;壓力p.為經過減壓閥29后的二次壓力8~16MPa,供拉矯機液壓缸送引錠時用。溢流閥30為限制壓力峰值之用;壓力P2為經過減壓閥33后的二次壓力5~14MPa,供拉矯機液壓缸拉坯時用;壓力p3為經過減壓閥37后的二次壓力20MPa,供給脫引錠裝置,引錠桿存放臺架斜橋的升降、鎖緊和火焰切割區擺動輥液壓缸之用。

    圖4為二次冷卻扇型段的液壓系統。

次冷卻扇形段共分7段,每段上輥架的壓下和提升用液壓傳動。根據板坯厚度尺寸,液壓缸的壓下行程用增減液壓缸體下面的可以轉入或轉開的定距塊來定位。I、Ⅱ兩段上輥數均為5個,其上輥架的傳動系統完全相同如圖4中a所示;從Ⅲ段至Ⅶ段上輥數均為4個,每段上輥架的傳動系統也相同,如圖4所示。

    拉矯機由眾多輥子組成,圖2中“為傳動輥,“○”為非傳動輥。上、下輥的升降采用液壓傳動。上輥分為11組,下輥分為三組,每一液壓組根據工作狀態分別控制,分組情況如表1。

圖5拉矯機的液壓系統

    拉矯機的液壓系統如圖5所示。壓力油來自集中能源系統的P1和P2工作油管路;控制油來自pk控制油管路。由于送引錠桿為冷狀態,輥子需要較大的壓力;拉坯為熱狀態,輥子需要較小的壓力,故P1用于送引錠桿,P2用于拉坯。該系統的工作原理如下:
    A、D、E、G液壓組工作原理  每一液壓組為一個操縱單元,可分別操縱。雖然各組所屬輥子的個數和位置、輥子升降缸的行程大小等有所不同,但是每組液壓傳動回路的工作原理則相同。現以A組的液壓傳動回路為例,說明如下:
    如圖5a所示,本組所傳動的為35、37、39號上輥,共有三種動作,即“閉合”、“壓緊”和“提升”。
    當電液換向閥1和2的口端接電時,液壓缸的上下腔同時進入高壓油,活塞在P2作用下差壓下降,輥子“閉合”。當電液換向閥1斷電和2的n端接電時,液壓缸上腔進油,下腔回油,活塞下降,上輥在鑄坯上以全力進行“壓緊”。
    當電液換向閥1的以端和閥2的6端接電時,液壓缸的下腔進油,上腔回油,上輥“提升”。
    液壓缸的升降速度用單向可調節流閥進行調節;液壓缸在停止時用液壓鎖(即兩個并聯的液控單向閥)進行鎖緊。
    B、C液壓組工作原理如圖5b所示,液壓組B所傳動的為36、38兩個上輥,而液壓組C所傳動的則僅有一個40號上輥。輥子有“閉合”、“壓緊1”、“壓緊2”及“提升”四種動作,兩組可分別操縱,回路的工作原理相同。
    當電液換向閥1和2的&端、3的6端接電時,液壓缸活塞的兩側同時在Pi作用下差壓下降,輥子“閉合”。
    在送引錠桿時,電液換向閥l斷電,換向閥2的a端和3的b端接電,液壓缸活塞側在P1作用下,輥子進行“壓緊1”。
    在拉熱坯時,電液換向閥1斷電,換向閥2和3均為a端接電,則液壓缸活塞側在P2作用下,輥子進行“壓緊2”。
    當電液換向閥1的口端、換向閥2的6端和36端接電時,液壓缸的活塞桿側在p1作用下,輥子“提升”。
    液壓缸的升降速度同樣用單向可調節流閥調節。停止時,同樣用液控單向閥鎖緊。
    容量為10L的皮囊式蓄能器4作為安全操作用。在系統壓力下降,即使在液壓油供應出現故障時,也可為拉矯機弧形段的傳動輥子(36、38、40)保持必要的壓緊壓力,以便進行拉坯,夾持鑄坯或按預定的速度送出鑄坯。
    當電磁閥斷電或系統管道破裂,能源停止供油時,則電磁換向閥6處于如圖所示的斷電狀態,液控單向閥5即自動關閉,由蓄能器保持液壓缸所必需的壓力(補償漏損)。
    F、H、I、J、K液壓組工作原理各個液壓組所傳動的上輥個數及升降缸行程大小,雖有所不同,但是液壓傳動回路的結構和工作原理則相同,各個組也是分別進行操縱的。圖4.10-15c是液壓組工的液壓傳動回路(其他組仿此),其工作原理與上述B、C液壓組相同,也是在操作過程中要轉換壓力,即有“壓緊1”和“壓緊2”兩種壓緊力;液壓缸同樣也是用單向可調節流閥調速,用液控單向閥定位鎖緊。唯一不同之處,就是沒有配備安全蓄能器,這里說明從略。
4 .10·1
連鑄設備集中能源液壓系統圖
  輥
組別
輥子序號
升降速度/(mm/s)
使用壓力/MPa
A
35
37
39
10
P2
B
36
38
30
P1,P2
c
40
30
P1,P2
D
41
10
43
P2
E
42
10
P2
F
44
30
P1,P2
G
45
46
10
P2
H
47
30
P1,P2
I
48
49
50
10
P1,P2
J
51
52
53
10
P1,P2
K
54
55
40
P1,P2
  輥
L
42
10
P1
M
35
37
39
41
43
45
46
3
Pi
N
4755
3
Pi
    L液壓組工作原理本組所傳動的為42號下輥(事故切割輥),其液壓傳動回路如圖5d所示,工作壓力是P1。當電磁換向閥l和2的a端接電,液壓缸活塞差壓上升,輥子“閉合”;當電磁換向閥1的口端斷電和2的以端接電時,則輥子對鑄坯和定距塊進行“壓緊”;當電磁換向閥1的a端和2的b端接電時,輥子“下降”液壓缸同樣用單向可調節流閥調速,液控單向閥定位鎖緊。
    M、N液壓組工作原理M組所控制的為35、37、39、41、43、45、46下輥,N組所控制的為47~55下輥,其液壓傳動回路如圖5d所示,用柱塞缸升降,工作壓力為p1,輥子僅有“壓緊”和“下降”兩種動作。缸的上升速度,用單向可調節流閥調節。

    連鑄機引錠裝置、引錠桿存放臺斜橋升降與鎖定液壓系統如圖6所示。    引錠桿存放臺斜橋后端為鉸接,在鋼水澆注前,首先用液壓缸11(2個)將斜橋的鎖定裝置脫開,再用液壓缸10將斜橋下降到送引錠桿的位置;起動卷揚機傳動裝置,引錠桿便自存放臺進入拉矯機7,于是拉矯機便可以將引錠桿送至結晶器內。

    當引錠頭拉出鑄坯到達預定輥子時,脫引錠裝8的頂頭由液壓缸抬起,將引錠頭與鑄坯端頭脫開,而后液壓缸10將引錠桿斜橋升起至存放位置,并用液壓缸11鎖緊,以免斜橋自動落下。
    該系統中3個液壓回路的工作情況如下:
    脫引錠裝置升降缸1液壓傳動回路當電液換向閥4接電時,升降缸活塞上升,進行“脫引錠”;當電液換向閥4斷電時,活塞下降復原?;釗納?/span>降速度,由單向可調節流閥調節;5、6是二個單向可調節流閥。
    引錠桿存放臺斜橋升降缸2的液壓傳動回路  當電液換向閥7的n端接電時,兩個升降缸2的活塞桿同時伸出,將存放臺的鉸接斜橋放下,下降速度由單向可調節流閥9調節,下降工作壓力由單向減壓閥10進行減壓調節,并保持穩定。當電液換向閥7的6端接電時,兩個升降缸2的活塞桿同時縮回,而將斜橋提升。提升速度由單向可調節流閥8調節;當電液換向閥7的兩端均斷電時,液壓缸停止,并用液控單向閥鎖緊。
    引錠桿存放臺斜橋鎖定缸3液壓傳動回路  個鎖定缸3由電磁換向閥11進行操縱,兩個活塞的運行速度,同樣用單向可調節流閥分別進行調節。

    在火焰切割區設有5個擺動輥。分別進行擺上和擺下運動。當脫引錠后的鑄坯繼續前進至火焰切割區時,經火焰切割區,定尺切割后再送出。在切割過程中,當火焰切至輥面時,為了避免燒壞輥子,該輥子由液壓缸擺下,火焰經過后又擺上。板坯連鑄機火焰切割區擺動輥升降液壓系統如圖7所示。 

    五個擺動輥的擺動缸可進行單獨操縱,其液壓傳動回路完全相同。當電液換向閥l的6端接電時,壓力油同時作用于擺動缸活塞的兩側,活塞桿在差壓下伸出,使相應的輥子擺下;當電液換向閥1的a端接電時,擺動缸活塞桿退回,使相應的輥子擺上;當電液換向閥l的兩端都斷電時,通過液控單向閥4的作用,擺動輥可保持在任何預選定的位置上不動。輥子的擺動(或升、降)速度,由兩個單向可調節流閥2、3分別進行調節。

   小型鋼坯步進式加熱爐液壓系統
    步進式加熱爐用于加熱小型初軋坯。加熱爐爐床由固定梁和步進梁兩部分組成,步進梁由雙重輪對的多軸框架支承,其外側走輪(見A-A斷面)由液壓缸13驅動,可在傾斜軌道上滾動,使步進梁作上升或下降運動;其內側托輪直接托住步進梁,而步進梁則由液壓缸12帶動,可在托輪上作水平前進或后退運動。通過12、13兩缸的操作,使步進梁作矩形軌跡運動,各段運動的行程可以調節,操縱方式可以連續或手動操縱。同一液壓油源供雙排爐床的步進梁傳動,可以同時或交替動作;并可逆向運動,作為倒空爐內鋼坯之用。加熱爐內共有兩列爐床,每列爐床的液壓操作回路相同, 安全6為,系統壓力由溢流閥8進行調節,并保持恒定,其溢出的油液經過冷卻器冷卻以后,流入油箱。當電磁換向閥7斷電處于右邊閥位時,溢流閥8卸荷;當電磁換向閥7接電處于左邊閥位時,溢流閥8的溢流壓力按工作壓力的2.5倍調定。
 

本文標題:連續鑄鋼設備液壓系統


分類:液壓行業知識
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