采用电液比例阀的旋转平台液压系统的设计与特性分析

　　0引言

　　高速线材生产线年设计能力为50万吨,生产钢种主要有碳结构、优碳钢、弹簧钢、冷徽钢、焊条钢、低合金钢等,产品规格为Φ5.5—Φ20mm光 面线材和Φ6.0—Φ16mm带肋钢筋,盘重2500kg。坯料采用60mmx160mmx13000mm连铸坯,Φ5.5—Φ7mm线材保证轧制速度为 110m/s,最大轧制速度120m/s,最大设计速度为140m/s。如此的轧制速度和盘重,使得线卷的收集成了高线生产的瓶颈,而旋转平台的到位状态 又是该区域设备正常运转的关键。

　　1旋转平台的结构、功能

　　旋转平台的结构主要由三部分组成:焊接结构的框式底座,它固定在水泥基础上,支撑运动部件和动力传递机构;运动部分,包括焊接结构的H型旋转架,芯杆(工作时1个有线卷,1个无线卷);动力传递机构,包括减速机,传动齿轮,回转支承。

　　旋转平台的功能是接收由提升平台送下来的收有线卷的芯杆(线卷呈盘状落到芯杆上),并旋转180^o,将芯杆送到倾翻装置上。同时旋转平台另一端无线卷的空芯杆也旋转180^o,送到提升平台上,由提升平台顶起来再去接收线卷。根据工艺要求,旋转平台最决要在10s完成一个0^o—180^o或者180^o—0^o的旋转动作。

　　2旋转平台液压系统

　　2.1采用电液比例阀的液压系统控制

　　为了便于实现控制的自动化,整个收集区的大多数设备都是采用液压传动和控制。考虑到投资及现场维修的具体情况,将整个收集区设备的液压动力源集 中到一个液压站内。包括旋转平台的液压动力源。高线收集区域设备液压动力源的压力要求在冶金设备的液压系统中属中等压力等级,根据统计资料,一般压力范围 7—21MPa。大多数情况下选13—14MPa,选取系统压力p₀=13MPa。本课题只作旋转平台的局部液压系统设计。考虑到管道泄漏及其他因素,取旋转平台液压马达局部系统的工作压力为p_s=11MPa。

　　图1是旋转平台液压系统原理图(不包括液压动力源部分)。从图中可知,压力油经高压管路过滤器5到达比例阀1。当IDT通电时,压力油通过比例 阀A口进人液压马达,使液压马达带动旋转平台顺时针旋转;当ZDT通电时,压力油通过比例阀B口进入液压马达,使液压马达带动旋转平台逆时针旋转。为了防 止旋转平台由于机械卡死而造成液压系统的损坏及发生其他事故,在液压马达前面设置了两个溢流阀2,设定压力11MPa,起过载保护作用。由于旋转平台的惯 性较大,当旋转平台到位后,为防止它的晃动,减速机带有一个液压制动装置,由电磁换向阀3来控制进人液压制动装置的液压油的通断,3DT通电时,液压油 通,摩擦片松开,减速机可转动;3DT断电时,液压油断,摩擦片抱紧花键轴,减速机不可转动。通过减压阀4来设定进人液压制动装置的油压,设定压力 2MPa。高压管路过滤器5设置的目的是保证进人比例阀的压力油的清洁度,防止因油液的不清洁而影响比例阀的工作性能,确保比例阀正常工作。设置的过滤精 度为ro林m。为了防止滤芯堵塞时压差过大而致滤芯损坏,装有一个压差报警开关。旋转平台的动作与1DT、ZDT、3DT通断电顺序如表1所示。