扇形段夾緊液壓回路的改進(jìn)

梅明友，余億坤，趙澤文，張贊軍

(1.寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司，廣東韶關(guān) 512123;2.廣州寶力特液壓密封有限公司，廣東廣州 510700)

扇形段夾緊液壓回路的改進(jìn)

梅明友1，余億坤2，趙澤文2，張贊軍2

(1.寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司，廣東韶關(guān) 512123;2.廣州寶力特液壓密封有限公司，廣東廣州 510700)

介紹了扇形段原設(shè)計(jì)方案在實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到的問題，通過故障分析，提出了解決方案，并優(yōu)化了夾緊回路的液壓控制原理。

扇形段;液壓;夾緊

扇形段是對凝固過程中的鑄坯進(jìn)行支撐和導(dǎo)向的連鑄機(jī)關(guān)鍵組成設(shè)備，它通過上下夾持輥和側(cè)導(dǎo)輥對帶有液心的坯殼起支撐和導(dǎo)向作用，使其沿著預(yù)定的軌道前進(jìn)，并限制它發(fā)生鼓肚、變形。扇形段的動(dòng)作方式包括進(jìn)口油缸和出口油缸的夾緊、壓下和跟下。其中夾緊動(dòng)作的準(zhǔn)度影響著軋制板坯厚度的均勻性，對板坯的質(zhì)量起著十分重要的作用。

1 原理功能介紹

一條板坯生產(chǎn)線上有好幾個(gè)扇形段，每個(gè)扇形段通過4個(gè)夾緊缸來控制扇形段的輥縫，每個(gè)夾緊缸上都裝著相同液壓原理的控制閥塊，如圖1所示。

圖1 改造前原理圖

該夾緊控制回路通過三位四通電磁換向閥來控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向，從而改變輥縫的大小。通過夾緊缸A、B腔油路上節(jié)流孔E、F控制流量，保證油缸穩(wěn)定的運(yùn)行速度。通過抗衡閥與梭閥的組合，保證夾緊液壓缸A、B腔液壓油在換向閥處于中位機(jī)能時(shí)能鎖死，從而確保輥縫值不會(huì)因?yàn)樨?fù)載變動(dòng)而改變。

扇形段實(shí)際輥縫值由安裝在夾緊液壓缸上的位移傳感器來反饋，當(dāng)實(shí)際輥縫值與系統(tǒng)設(shè)定值之間的偏差較大時(shí)，夾緊缸上的電磁閥得電動(dòng)作將輥縫實(shí)際值控制在允許的偏差范圍之內(nèi)。

2 故障現(xiàn)象

設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)夾緊控制閥塊的功能控制閥塊常無法正常工作，經(jīng)拆洗阻尼孔并更換掉抗衡閥后又恢復(fù)正常。

有桿腔 (節(jié)流孔E)出現(xiàn)故障的頻率較高，而油缸無桿腔頂部與機(jī)械連接處的螺釘常發(fā)生斷裂現(xiàn)象，另外從閥塊中取出的阻尼螺釘發(fā)現(xiàn)成光滑鐵塊。

3 故障分析

原設(shè)計(jì)的閥塊結(jié)構(gòu)上，阻尼螺釘為普通M直牙螺釘，直接裝在主油路塊的油孔內(nèi)，螺釘固定。在回路換向過程中，液壓油會(huì)對其產(chǎn)生沖擊，特別是油缸下降時(shí)，沖擊會(huì)更大。阻尼螺釘常會(huì)被震松，震松后，阻尼螺釘在管路里隨液壓油來回竄動(dòng)，并被磨成光滑鐵塊，阻尼孔也被堵塞掉，起不了節(jié)流效果。而磨損出的金屬小顆料也會(huì)污染油液，影響了抗衡閥的控制油口，導(dǎo)致其無法正常保壓。當(dāng)閥塊無法正常工作時(shí)，生產(chǎn)線就得停機(jī)，操作工人需更換螺釘，但原閥塊的結(jié)構(gòu)給拆裝帶來不便，影響了生產(chǎn)效率，也容易造成液壓二次污染。

4 解決方案

針對以上現(xiàn)象，對閥塊的控制原理方案及閥塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，原理方案修改為如圖2所示。

因主要問題點(diǎn)出現(xiàn)在阻尼螺釘，所以解決方案的重點(diǎn)是把阻尼螺釘改為疊加式阻尼板 (元件3)，并把單向閥也裝在阻尼板上，成一疊加塊，阻尼板用45號鋼加工而成，這樣就不會(huì)有震松或磨損問題，以后更換也方便。

圖2 改造后原理圖

抗衡閥無法保壓，將破壞板坯的厚度均勻性，嚴(yán)格影響板坯的質(zhì)量。因抗衡閥的先導(dǎo)油口很細(xì)，常會(huì)因油液不干凈而引起無法保壓，需拆出來清洗或更換新元件。而原設(shè)計(jì)的抗衡閥為螺紋插裝式結(jié)構(gòu)，裝在閥塊里面，拆裝很不方便，新方案把它改為疊加式液控單向閥，可方便安裝與后期維護(hù)。

油缸無桿腔與機(jī)械連接處的螺栓斷裂應(yīng)該是由于無桿腔瞬間壓力過大引起的，所以在閥塊A出口處加一安全閥 (元件7)，以避免壓制坯料過程中因瞬間壓力較大產(chǎn)生沖擊而致安裝螺栓被拉斷。

根據(jù)以上整改思路，對原閥塊的安裝尺寸及所有接口位置進(jìn)行測繪，按原閥塊外型制作新的閥塊直接替換掉原閥塊，而電磁換向閥及安全閥利舊，節(jié)省了改造的成本。

5 結(jié)束語

通過以上對原夾緊液壓回路的改進(jìn)，扇形段的事故率大大降低，未發(fā)現(xiàn)以前的幾個(gè)故障現(xiàn)象，生產(chǎn)效率得到保障。此改進(jìn)方案投入少、見效快、效益高，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本的目標(biāo)，可推廣運(yùn)用于改造類似舊生產(chǎn)設(shè)備或新建的板坯連鑄生產(chǎn)線上。

［1］葉俊俠.板坯連鑄機(jī)扇形段的高效改造［J］.河北冶金，2009(3):32－33.

TH137

B

1001－3881(2014)10－206－1

10.3969/j.issn.1001 －3881.2014.10.063

2013－06－09

梅明友 (1971—)，男，碩士，高級工程師，從事冶金行業(yè)液壓流體設(shè)備研究。E－mail:yuyikun@gmeri.com。