对韶钢高线步进梁式加热炉液压系统故障分析及改进

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1、2011年6月机床与液压Jun．201l第39卷第12期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．12DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．12．040韶钢高线步进梁式加热炉液压系统故障分析及改进夏宏基，蒋弦弋，王晋国(广东韶钢松山股份有限公司，广东韶关512122)摘要：根据韶钢高线步进梁式加热炉液压系统原理，分析其投入使用以来出现的一些主要故障，找出故障原因，并在原系统的基础上进行有针对性的优化改进。实践结果证明，改进后的系统运行平稳可靠。关键词：加热炉

2、液压系统；液压同步；平衡阀；比例控制中图分类号：TH137．3文献标识码：B文章编号：1001—3881韶钢高线125t／h步进梁式加热炉的步进机械采其中提升与平移各有一条油缸带有线性位移传感用全液压传动双层框架双滚轮斜轨式。步进机械采用器，用于检测位移的距离。并联二支液压缸驱动提升框架沿斜轨道运行。步进机1原液压系统常见故障及原因分析械采用两支液压缸驱动平移框架沿水平方向运行。步改造前升降与平移液压系统原理图见图2。进梁按照矩形轨迹运动(图1)，即分别进行升降和(1)系统简介水平运动。步进梁的原始位置设在

3、后下位。步进梁在步进梁升降控制阀组主要由电液比例换向阀和辅上升过程中，将钢坯从固定梁上托起至后上位，然后助阀件组成，控制并联升降液压缸驱动步进机构升降步进梁前进至前上位，钢坯在炉内向前移动一个步的缓启、缓停、平稳运行及轻托、轻放炉内钢坯，并距，步进梁下降至前下位，将钢坯放于固定梁上，而可防止失控下滑。PLC按控制曲线输出模拟量控制信后步进梁返回原始位置，完成一次步进正循环动作。号，经比例放大器驱动比例阀动作。如此多次循环，钢坯从炉子装料端第一料位一步步地步进机构进退控制阀组主要由电液比例换向阀和向出料端出料

4、位置移动，使到达出料端的钢坯被加热辅助阀件组成，控制平移液压缸驱动步进机构进退的到预定的温度等待出炉进行轧制。升降运动和水平运缓启、缓停、平稳准确运行，并可抑制高压冲击和漂动过程中的速度是变化的，其目的在于保证升降运动移。PLC按控制曲线输出模拟量控制信号，经比例放和水平运动开始及停止进一大器驱动比例阀动作。时，以及在托起和放下钢(2)常见故障坯时能以慢速运行，防止▲此系统自投入使用四年多来，一直运行不平稳，步进机构产生冲击和震。出现炉底机械结构脱焊，钢结构变形、开裂、移位等动，以避免损伤支撑梁及严重情况，

5、同时炉底机械在工作过程中伴随着钢结构其立柱管的绝热材料和减变形的极大异响，并伴随有出钢定位不准、跑偏现少钢坯表面氧化铁皮的脱象，同时经常出现升降油缸快速冲顶。落。步进机械总质量为图1步进梁矩形运动图(3)原因分析120t，承载质量最大为①出现出钢跑偏现象及钢结构脱焊变形、裂口、250t。移位等情况是因为炉底机械升降液压缸不同步造成升步进梁的上升和下降是通过二支并联液压缸驱动降框架在升降过程中产生横向位移，特别是升降框架的，液压缸推动带上下轮组的提升框架沿斜轨道上升在下降启动过程中的快速横向移动，加之两条纵梁

6、在和下降，使水平框架及步进梁随之作垂直升降运动，在此过程中，水平缸被锁定。升降行程200mm。运行过程中升降定心导板受升降定心轮的侧向作用步进梁的水平运动也是通过两支液压缸驱动的，力，使靠近升降框架定心导板部位的纵梁长期受较大其直接作用在水平框架上，使水平框架及步进梁在提的横向力矩，造成该部位的纵梁横断面出现多处裂升框架上层滚轮上作平移运动，在此过程中，升降液纹。压缸被锁定。进退行程为280mm。②油缸冲顶现象是油液受到污染所致。收稿日期：2011—02—21作者简介：夏宏基(1982一)，男，学士，助理工

7、程师，研究方向为流体技术。电话：0751—8799019，E—mail：xiahj2008@126．corn。·126·机床与液压第39卷2-~2so／~180X7802．≯25090X320接件P，篙Tl图2升降与平移原理图(改造前)2改进措施针对以上问题，作者采取以下措施进行改进。(1)加强对油品的检测，视结果对油品进行净化或者换油。(2)对升降系统原理进行改造，见图3。主要针对液压系统控制方式和液压锁方面进行改进，改进后的系统用三位四通换向阀进行控制，采用上升时用三通式进口压力补偿和下降时用出口压力补

8、偿措施，使速度的控制只与比例方向阀的开口有关，而与负载的变化无关，实现加热炉轻抬轻放的效果。在上升过程中，由于是三通式进口调速，实现了负载与压力相适应控制，供油压力仅比实际需要多出一个横跨比例方向阀的恒定压差，该恒定压差由减压阀和背压阀共同决定。系统平滑的启动和制动是靠电气控制来实现的，通过特殊的输入设定信号对整个运动过程加以控制，当输入信号的变化曲线给定后，平台的运动曲线也随之确定，而与负载的变化无关。控制方式