步进式加热炉液压系统原理的优化设计分析

　　1 概述

　　加热炉是热轧带钢生产中重要的一部分，它是将连铸或初轧板坯加热到轧机所需要的温度，使板坯加热质量和产量满足轧制要求的低耗能的热工设备。随着轧机能力和轧件尺寸的增大，以及节能降耗的要求，现代板坯加热炉的结构日趋复杂，装备水平不断提高，性能优良的步进式加热炉逐步取代了旧的推钢式加热炉。

　　2 步进式加热炉的动作

　　步进式加热炉靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送板坯。它的主要动作有升降运动和平移运动。其动作示意见图1。

　　图1 步进梁升降、平移机构示意图

　　步进梁的动梁相对于定梁作上升、前进、下降、后退四个动作。这四个动作组成步进梁的一个运动周期。每完成一个周期，坯料就从装料端向出料端前进了一定的行程。通过多步的图1 步进梁升降、平移机构示意图往复，坯料达到轧制所需要的温度，然后由出钢机将其送往轧制线进行轧制。

　　3 工艺要求

　　为了彻底消除板坯擦痕、避免惯性冲击、保证轧制质量，步进梁的升降和平移过程都涉及速度控制，即保证动梁在接近定梁时能够低速运动，做到轻抬或轻放坯料，这就是说在升降和平移过程中存在着匀速、匀加速、匀减速之间的转化过程。根据设备和工艺要求，其运动速度方块图见图2。图上表明步进梁上升过程按匀加速一匀速一匀减速一低速一匀加速一匀速一匀减速的规律运动，前进过程则按匀加速一匀速一匀减速一低速一匀减速的规律运动．而下降过程和后退过程与以上正好相反。

　　图2 速度方块图

　　其动作顺序如下，上升时：S1309和比例阀PV1301得电，压力油经阀52．1到压力补偿器阀49．0，过比例阀PV1301，再过阀52．3到达升降缸A 口(无杆腔)；缸B口(有杆腔)回油经阀55．1回油箱。下降时：S1306、S1 307、S1308和比例阀PV1301同时得电，升降缸A VI油经阀52．2到压力补偿器阀49．0，过比例阀PV1301，过阀52．4，过阀55．2至缸B口，不足油量可通过管路负压从油箱补充。

　　该通路充分利用步进梁活动梁在11。斜坡运动的特点，利用自重使力，这样既降低了系统压力，又大大减少了能量损耗。

　　4 原理制定

　　为保证各机构运行速度按设定要求稳定运行而不受外界负载(坯料规格、数量等)变化的影响，我们对步进梁的升降、平移回路都采用了比例阀和调节比例阀进出口压差的压力补偿器组合的比例节流调速回路。考虑到步进梁升降回路是系统中负载最大且流量也最大的部分，为减小回路的压力损失，利用插装阀通流量大、密封性好、结构简单紧凑的特点，大量采用插装式比例阀及插装阀组合结构，原理图见图3。