文档介绍：1 步进梁式加热炉液压系统优化设计摘要:结合步进梁的运动工况, 分析了步进梁式加热炉液压系统的工作原理及其缺陷,并对原液压系统进行了优化设计,优化后的液压系统不但能满足系统的工况要求,还大幅提高了系统的可靠性和稳定性。 1概述现代化的钢坯加热炉不断向大型化、高度自动化的方向发展,在低耗能、环保等方面也提出了更高的要求。某钢厂热轧线步进式加热炉建于上世纪 70年代, 驱动方式为液压传动,至今该液压系统已经运行 30多年,部分液压元件已淘汰, 控制技术落后,控制精度低,已不能适应国家节能减排及当前该厂产能需求,急需对原液压系统进行改造和优化。 2 步进梁式加热炉原液压系统原理及其缺陷步进梁加热炉工况分析为了钢坯的轻托轻放,步进梁周期动作为:步进梁上升(给定信号?加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止) →步进梁前进(给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止)→步进梁下降(给定信号→加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止)→步进梁后退(给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止) [1]。步进梁运动轨迹与速度图如图 1所示,运动周期为 45秒。起点上升 649 mm 下降 649 mm 后退 600 mm 前进 600 mm 753 l/ min 43 mm /s 408 l/ min 23 mm /s 753 l/ min 43 mm /s 泵供 502 l/ min 差动 1338 l/ min 76 mm /s泵供 502 l/ min 差动 1338 l/ min 76 mm /s 泵供 251 l/ min 差动 670 l/ min 38 mm /s 502 l/ min 118 mm /s314 l/ min 135 mm /s 运行周期 45s 图1 步进梁周期运动轨迹与速度图 2 步进梁加热炉原液压系统原理步进梁式加热炉液压原理简图如图 2,该液压系统泵站采用了三台油压平衡型双联定量叶片泵泵供油,主泵最高工作压力 MPa ,在压力为 15MPa ,转速为 960r/min 时, H 泵流量为 157 L/min ,S 泵流量为 94 L/min ,总流量为 251L/min 。三台主泵不停机工作,通过 AD 阀(加、减速阀)进行调节流量,即通过逐渐地使部分供油泵卸荷或加载来实现调速。图2 改造前液压原理简图在正常工作时,AD阀只用两个工作位( 用的是中位和右位),切换 AD 阀的工作位,则可实现步进梁的加速或减速。单向节流阀用于调定中位和右位切换的速度或者时间,即步进梁加速或减速的时间。通过调节进入或流出液压缸的流量来调节步进梁的速度,步进梁定速阶段的流量有 753 L/min 、408 L/min 、 502 L/min 、251 L/min 四种,流量通过 H泵和 S泵组合实现。步进梁周期轨迹的变速是通过液压元件无触点位置极限开关,时间继电器和γ射线配合 AD 阀的动作来实现的。即通由无触点位置极限开关及时间继电器给指令,逐渐切断部分供油回路来实现。提升液压缸和移动液压缸的工作原理如图 3 。提升液压缸下降采用差动系统,当步进梁下降时,提升液压缸活塞杆侧的压力油经液控单向阀 51 直接补入液压缸的另一侧,从而减少