連續(xù)鑄鋼設(shè)備液壓系統(tǒng)
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        連續(xù)鑄鋼設(shè)備是將鋼水直接加工成鋼坯的成套設(shè)備。連續(xù)鑄鋼是一種先進的生產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面，都具有優(yōu)勢。連續(xù)鑄鋼設(shè)備由于執(zhí)行機構(gòu)分散面廣，傳動功率大，工作環(huán)境惡劣，液壓系統(tǒng)被廣泛地采用。

圖1 板壞連珠設(shè)備示意圖

    圖2所示為1600mm×250mm板坯連鑄主體設(shè)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(zhuǎn)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(jié)晶器4和格柵段5，經(jīng)一次冷卻形成坯殼。在引錠桿的牽引、引導(dǎo)下，向下移動，經(jīng)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(zhuǎn)變成固態(tài)。7組輥架在液壓缸的動作下使鋼坯保持應(yīng)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(qū)動輥，各組輥子的移動由液壓驅(qū)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(biāo)。引錠桿在完成初始引錠任務(wù)后在脫引錠裝置8處與被引導(dǎo)的鋼坯脫離，并在驅(qū)動輥的拉引下連續(xù)工作，鋼坯進入火焰切割區(qū)，經(jīng)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(wù)后，由引錠桿斜橋升降缸10和鋼繩傳動機構(gòu)的協(xié)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(shè)備集中能源液壓系統(tǒng)圖。

      能源系統(tǒng)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(fā)出相應(yīng)的指令，用以監(jiān)控油箱中的油量，使液面在一定范圍內(nèi)工作。其中觸點A發(fā)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(yīng)進行排油；觸點B發(fā)出已達到容許的最高液位信號；觸點C發(fā)出已經(jīng)降低到容許的最低液位警報信號，表明應(yīng)補加液壓油；觸點D發(fā)出“液位太低”指令，所有的泵將關(guān)閉以保證系統(tǒng)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(jīng)過不同的減壓調(diào)節(jié)裝置28、29、33、37后，將壓力分成四級輸出：壓力Po為經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(qū)擺動輥液壓缸之用。

    圖4為二次冷卻扇型段的液壓系統(tǒng)。

二次冷卻扇形段共分7段，每段上輥架的壓下和提升用液壓傳動。根據(jù)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(zhuǎn)入或轉(zhuǎn)開的定距塊來定位。I、Ⅱ兩段上輥數(shù)均為5個，其上輥架的傳動系統(tǒng)完全相同如圖4中a所示；從Ⅲ段至Ⅶ段上輥數(shù)均為4個，每段上輥架的傳動系統(tǒng)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(jù)工作狀態(tài)分別控制，分組情況如表1。

圖5拉矯機的液壓系統(tǒng)

    拉矯機的液壓系統(tǒng)如圖5所示。壓力油來自集中能源系統(tǒng)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(tài)，輥子需要較大的壓力；拉坯為熱狀態(tài)，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(tǒng)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(shù)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(xiàn)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(diào)節(jié)流閥進行調(diào)節(jié)；液壓缸在停止時用液壓鎖（即兩個并聯(lián)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(dāng)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(cè)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(cè)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(cè)在P2作用下，輥子進行“壓緊2”。
    當(dāng)電液換向閥1的口端、換向閥2的6端和3的6端接電時，液壓缸的活塞桿側(cè)在p1作用下，輥子“提升”。
    液壓缸的升降速度同樣用單向可調(diào)節(jié)流閥調(diào)節(jié)。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(tǒng)壓力下降，即使在液壓油供應(yīng)出現(xiàn)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(yù)定的速度送出鑄坯。
    當(dāng)電磁閥斷電或系統(tǒng)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(tài)，液控單向閥5即自動關(guān)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(shù)及升降缸行程大小，雖有所不同，但是液壓傳動回路的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)流閥調(diào)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。
表4 .10·1
連鑄設(shè)備集中能源液壓系統(tǒng)圖
上  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
下  輥
L
42
10
P1
M
35
37
39
41
43
45
46
3
Pi
N
47～55
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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(diào)節(jié)流閥調(diào)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(diào)節(jié)流閥調(diào)節(jié)。

    連鑄機引錠裝置、引錠桿存放臺斜橋升降與鎖定液壓系統(tǒng)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(jié)晶器內(nèi)。

    當(dāng)引錠頭拉出鑄坯到達預(yù)定輥子時，脫引錠裝置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(tǒng)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(dāng)電液換向閥4接電時，升降缸活塞上升，進行“脫引錠”；當(dāng)電液換向閥4斷電時，活塞下降復(fù)原。活塞的升降速度，由單向可調(diào)節(jié)流閥調(diào)節(jié)；5、6是二個單向可調(diào)節(jié)流閥。
    引錠桿存放臺斜橋升降缸2的液壓傳動回路  當(dāng)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(diào)節(jié)流閥9調(diào)節(jié)，下降工作壓力由單向減壓閥10進行減壓調(diào)節(jié)，并保持穩(wěn)定。當(dāng)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(diào)節(jié)流閥8調(diào)節(jié)；當(dāng)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  兩個鎖定缸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(diào)節(jié)流閥分別進行調(diào)節(jié)。

    在火焰切割區(qū)設(shè)有5個擺動輥。分別進行擺上和擺下運動。當(dāng)脫引錠后的鑄坯繼續(xù)前進至火焰切割區(qū)時，經(jīng)火焰切割區(qū)，定尺切割后再送出。在切割過程中，當(dāng)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(jīng)過后又擺上。板坯連鑄機火焰切割區(qū)擺動輥升降液壓系統(tǒng)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(dāng)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(cè)，活塞桿在差壓下伸出，使相應(yīng)的輥子擺下；當(dāng)電液換向閥1的a端接電時，擺動缸活塞桿退回，使相應(yīng)的輥子擺上；當(dāng)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(yù)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(diào)節(jié)流閥2、3分別進行調(diào)節(jié)。

   小型鋼坯步進式加熱爐液壓系統(tǒng)
    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(cè)走輪（見A-A斷面）由液壓缸13驅(qū)動，可在傾斜軌道上滾動，使步進梁作上升或下降運動；其內(nèi)側(cè)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(diào)節(jié)，操縱方式可以連續(xù)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(nèi)鋼坯之用。加熱爐內(nèi)共有兩列爐床，每列爐床的液壓操作回路相同， 安全閥6為，系統(tǒng)壓力由溢流閥8進行調(diào)節(jié)，并保持恒定，其溢出的油液經(jīng)過冷卻器冷卻以后，流入油箱。當(dāng)電磁換向閥7斷電處于右邊閥位時，溢流閥8卸荷；當(dāng)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(diào)定。
 

本文標(biāo)題：連續(xù)鑄鋼設(shè)備液壓系統(tǒng)

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