专利名称：粗轧机工作辊接轴平衡液压回路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热连轧技术领域，具体是一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路。
背景技术：
在冶金行业中，热连轧粗轧机R2 —般都是四辊轧机，四辊包括上支撑辊、上工作辊、下工作辊和下支撑辊。其中，支撑辊支撑着工作辊以增强上下工作辊的刚度，上下工作辊和主电机之间均采用万向接轴连接。上工作辊平衡的目的和作用是确保上工作辊和上支撑辊之间的接触(过平衡力)；在换辊期间用以提升和降低上工作辊。平衡力必须比带有轴承座的上工作辊的重量+过平衡力还要高。上工作辊平衡由4个液压缸来实现，2个液压缸位于操作侧(I个在入口，I个在出口)，另外2个位于传动侧(I个在入口，I个在出口)。上工作辊接轴平衡系统用来平衡接轴本身的重量，接轴的升降主要靠一个液压缸和连杆机构控制，其原有传统设计的液压原理图如图I所示。
·[0003]这样的设计对于轧机下工作辊没有影响，但对于上工作辊来说就存在重大隐患，上接轴平衡信号因故消失，程序连锁致使上工作辊平衡控制伺服阀0FF，因传动侧有接轴存在使得上工作辊下降不同步，导致倾斜严重，上工作辊操作侧顶到上支撑辊，极易损伤工作辊和支撑辊，辊缝大于160mm时表现更为突出。上工作辊倾斜，通常会造成上工作辊撞坏上支撑辊一小块，必须要及时更换支撑辊，增加了生产、检修负担，并且损坏的支承辊还需进行修磨，浪费一定的成本。上工作辊倾斜的不可预知性，成为了粗轧机的一个重大设备隐患，事故出现的后果对生产的正常运行有着重大影响。
实用新型内容本实用新型的目的是，解决现有技术工作过程中上工作辊存在重大倾斜隐患的问题，提供了一种最大程度减小上工作辊倾斜隐患的粗轧机工作辊接轴平衡液压回路。本实用新型提供了一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，包括第二三通减压阀、第二电磁换向阀、电液切断阀、第一节流板、第一溢流阀、第一压力继电器、第一蓄能器及上工作辊接轴平衡缸；所述第二三通减压阀、第二电磁换向阀、电液切断阀、第一节流板、第一溢流阀、第一压力继电器、第一蓄能器及上工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。进一步，所述的粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，还包括第一三通减压阀、第一电磁换向阀及下工作辊接轴平衡缸；所述第一三通减压阀、第一电磁换向阀、上工作辊接轴平衡缸及下工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。进一步，所述的粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，还包括第三三通减压阀、第三电磁换向阀、第二节流板、第二溢流阀、第二压力继电器及第二蓄能器；第三三通减压阀、第三电磁换向阀、第二节流板、第二溢流阀、第二压力继电器、第二蓄能器及下工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。本实用新型提供了一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路具有以下优点(I)电液切断阀的优点在于不会产生液压卡紧现象、动作可靠性高、密封性好、对油污污染不敏感、切换时间短。在第一节流板和第二电磁换向阀之间叠加一个电液切断阀，以瞬间切断油路 保压以最大程度减小R2上工作辊接轴重量的影响，从根本上消除上工作辊倾斜隐患。(2)电液切断阀的作用相当于上述过程提及的液控单向阀和电磁阀的组合，这种控制方式明显简化了传统设计的阀块油路，加工和制作也相对简单。(3)该实用新型从一定程度上减少了事故发生率，同时减少了液压元件的使用，对于日后的故障判断节省时间。
图I是传统设计的一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路控制原理图；图2为本实用新型提供的一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路控制原理图；图3是图I所示液压回路中与电液切断阀相关的连锁条件逻辑图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型提供的一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，包括上、下工作辊接轴液压缸有杆腔液压控制回路、上工作辊接轴平衡缸无杆腔液压控制回路及下工作辊接轴平衡缸无杆腔液压控制回路。其中上、下工作辊接轴液压缸有杆腔液压控制回路包括第一三通减压阀I、第一电磁换向阀2、第一溢流阀16、第一压力继电器15、第一蓄能器13、上工作辊接轴平衡缸14及下工作辊接轴平衡缸11。第一三通减压阀I、第一电磁换向阀2、第一溢流阀16、第一压力继电器15、第一蓄能器13、上工作辊接轴平衡缸14及下工作辊接轴平衡缸11通过液压油管依次连接。上工作辊接轴平衡缸无杆腔液压控制回路包括第二三通减压阀3、第二电磁换向阀4、电液切断阀5、第一节流板6、第一溢流阀16、第一压力继电器15、第一蓄能器13及上工作辊接轴平衡缸14。第二三通减压阀3、第二电磁换向阀4、电液切断阀5、第一节流板6、第一溢流阀16、第一压力继电器15、第一蓄能器13及上工作辊接轴平衡缸14通过液压油管依次连接。下工作辊接轴平衡缸无杆腔液压控制回路包括第三三通减压阀7、第三电磁换向阀8、第二节流板9、第二溢流阀17、第二压力继电器12、第二蓄能器10及下工作辊接轴平衡缸11。第三三通减压阀7、第三电磁换向阀8、第二节流板9、第二溢流阀17、第二压力继电器12、第二蓄能器10及下工作辊接轴平衡缸11通过液压油管依次连接。电液切断阀5和液压锁(电磁先导阀和液控单向阀组合)都是常见的液压元件，相应的控制回路也很多。本实用新型将电液切断阀5运用到了粗轧机上工作辊接轴平衡液压回路，基于原有传统设计对于上工作辊存在重大倾斜隐患——上工作辊平衡控制伺服阀0FF，上工作辊接轴重量的存在加大了工作辊传动侧的下降速度，这是原传统设计不可避免的缺陷。本实用新型针对上述缺陷，在实施过程中，首先考虑到的是在上工作辊接轴平衡缸14无杆腔液压回路中增加一个液控单向阀和电磁阀的组合，如图I所示液压回路，它的缺点是该回路控制阀块需要做大的改动，涉及到新加电磁阀的油路和液控单向阀的油路，增加阀块制作难度的同时也增加了制作周期。用电液切断阀5取代液控单向阀和电磁阀的组合，直接将之叠加在图2中的第一节流板6和第二电磁换向阀4之间，一个阀实现了两个阀(液控单向阀和电磁阀)所具备的功效，优势表现在控制更简单、故障点更少、阀块制作相对简单。修复一套工作辊或支撑辊的费用就在数万元，若上工作辊倾斜严重，也不排除辊损伤严重直接报废的可能(每套辊的价值过百万元)；利用本是实用新型提供的液压回路，可以有效消除上工作辊的重大倾斜隐患，使得轧机工作更可靠，变向提高了工作辊或支撑辊的使用寿命，减少了事故发生率，大大降低使用维护成本。以下是上、下工作辊接轴的几种工作状态的具体说明( I)平衡状态轧钢过程中，工作辊接轴平衡0N，第一电磁换向阀2的a端得电，切换成左位，系统通过P管线、经过第一三通减压阀I和第一电磁换向阀2同时向上工作辊接轴平衡液压缸14和下工作辊接轴平衡液压缸11有杆腔供油，有杆腔压力由第一三通减压阀I调定。第·三电磁换向阀8的b端得电，切换成右位，系统通过P管线，经过第三三通减压阀7、第三电磁换向阀8和第二节流板9向下工作辊接轴平衡液压缸11无杆腔提供油液，该腔压力由第一三通减压阀I调定以保持下接轴平衡。第二电磁换向阀4的b端、切换成右位，电液切断阀5得电、切换成右位，系统通过P管线，经过第二三通减压阀3、第二电磁换向阀4、电液切断阀5和第一节流板6向上工作辊接轴平衡液压缸14无杆腔提供油液，该腔压力由第二三通减压阀3调定以保持上接轴平衡。(2)换辊状态换辊过程中，工作辊接轴平衡OFF、上接轴下降过程具体是第一电磁换向阀2的a端得电，切换成左位，系统通过P管线、经过第一三通减压阀I和第一电磁换向阀2同时向上工作辊接轴平衡液压缸14有杆腔供油。第二电磁换向阀4的a端得电、切换成左位，电液切断阀5得电、切换成右位，上工作辊接轴平衡液压缸14无杆腔油液通过电液切断阀5、第二电磁换向阀4，再由第二三通减压阀3A 口到T 口回油，液压缸活塞杆回缩、上接轴下降。换辊过程中，工作辊接轴平衡0N、上接轴上升过程具体是针对上面提及的上接轴下降过程1，上接轴若要上升只需要改变第二电磁换向阀4的电磁铁得失电状态，b端得电、切换成右位，类同平衡状态。需要注意的是，上接轴上升、下降两个过程中，为不改变原有逻辑和油液流向，电液切断阀5始终处于得电状态。(3)上接轴自锁状态当上工作辊伺服因故0FF，为克服接轴自身重量的影响，确保上工作辊保持水平状态，以防倾斜伤及棍本体，电液切断阀5需要b=0。具体原理是电液切断阀5的b=0,即该阀失电，上工作辊接轴平衡液压缸14无杆腔存储的油液被切断，起到保压自锁作用，此时的电液切断阀5等同于一个液压锁的作用。结合图2所示的液压控制原理图，自动化程序控制方面，需要考虑到的相应电磁阀得、失电顺序见表I。表I工作辊接轴平衡相关电磁阀得、失电顺序表[0036] )
注表I中，KB21YVH1代表上工作辊接轴平衡缸无杆腔用电磁换向阀4 ；KB21YVH2代表下工作辊接轴平衡缸无杆腔用的第三电磁换向阀8 ；KB21YVH3代表上、下工作辊接轴平衡缸有杆腔用第一电磁换向阀2 ；KB23YVH1代表上工作辊接轴平衡缸无杆腔用电液切断阀5。轧钢过程中，工作辊接轴平衡0N，第一电磁换向阀2的a端得电通开油路给以上工作辊接轴平衡液压缸14和下工作辊接轴平衡液压缸11有杆腔恒定压力，第三电磁换向阀8的b端得电通开油路给下工作辊接轴平衡液压缸11无杆腔提供油液以保持平衡，第二电磁换向阀4的b端和电液切断阀5同时得电通开油路给上工作辊接轴平衡液压缸14提供油液以保持上接轴平衡。换辊过程中，工作辊接轴平衡OFF、上接轴下降，第二电磁换向阀4的a端得电回油；工作辊接轴平衡0N、上接轴上升，第二电磁换向阀4的b端得电，上接轴上升、下降两个过程中，为不改变原有逻辑和油液流向，电液切断阀5始终处于得电状态。接轴平衡释放过程，第一电磁换向阀2的b端得电以切断上下工作辊接轴平衡液压缸有杆腔油源，第二电磁换向阀4和第三电磁换向阀8的a端得电用于上下工作辊接轴平衡液压缸无杆腔回油，同样地，电液切断阀5处于得电状态。与之相对应的连锁条件逻辑图如图3所示。图3更形象、更直观的表明了电液切断阀得电的必备条件。容易得出，电液切断阀5得电的前提是接轴平衡生效、电信号ready和相应的液压系统ready，而且PLC程序需要确保逻辑合理正确,其中，电信号ready和液压系统ready逻辑上是“或”的关系。另外，须考虑到另一个连锁条件，即当上工作辊伺服OFF,电液切断阀 5 (KB23YVH1) b=0。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，其特征在于，包括 第二三通减压阀、第二电磁换向阀、电液切断阀、第一节流板、第一溢流阀、第一压力继电器、第一蓄能器及上工作辊接轴平衡缸； 所述第二三通减压阀、第二电磁换向阀、电液切断阀、第一节流板、第一溢流阀、第一压力继电器、第一蓄能器及上工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。
2.如权利要求I所述的粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，其特征在于，还包括 第一三通减压阀、第一电磁换向阀及下工作辊接轴平衡缸； 所述第一三通减压阀、第一电磁换向阀、上工作辊接轴平衡缸及下工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。
3.如权利要求2所述的粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，其特征在于，还包括 第三三通减压阀、第三电磁换向阀、第二节流板、第二溢流阀、第二压力继电器及第二蓄能器； 第三三通减压阀、第三电磁换向阀、第二节流板、第二溢流阀、第二压力继电器、第二蓄能器及下工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。
专利摘要公开了一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，包括第二三通减压阀、第二电磁换向阀、电液切断阀、第一节流板、第一溢流阀、第一压力继电器、第一蓄能器及上工作辊接轴平衡缸；所述第二三通减压阀、第二电磁换向阀、电液切断阀、第一节流板、第一溢流阀、第一压力继电器、第一蓄能器及上工作辊接轴平衡缸通过液压油管依次连接。本实用新型提供的一种粗轧机工作辊接轴平衡液压回路，可以有效消除上工作辊的重大倾斜隐患，使得轧机工作更可靠，变向提高了工作辊或支撑辊的使用寿命，减少了事故发生率，大大降低使用维护成本。
文档编号B21B35/14GK202768510SQ20122043824
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者万飞, 汪万根, 潘彪, 刘树清, 王文忠, 陈建宇, 刘顺东, 魏志军 申请人:首钢京唐钢铁联合有限责任公司