热轧机大行程液压压下液压系统设计

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1、第44卷第6期有色金属加工VOI．44NO．62015年12月NONFERROUSME1-ALSPROCESSINGDecember2015热轧机大行程液压压下液压系统设计张瑞虹(中色科技股份有限公司，河南洛阳471039)摘要：文章通过对某大行程液压压下热轧机工况进行分析，从节约设备制造和运行成本的角度，介绍了一种适合该类型热轧机的液压系统设计方案、主设计参数的确定方法以及工作原理。关键词：液压压下；热轧机；液压系统中图分类号：TG333．7文献标识码：B文章编号：1671—6795(2015)06—0056—03近年来，很多上世

2、纪留下来的老旧电动压下的热设计。轧机要求升级换代成全液压压下，以提高生产效率和1工况分析产品质量，能继续在生产中发挥作用。因热轧机开口很大，如采用全液压压下，压下缸行程就会很大，与通某热轧机改造后压下缸行程300mm，压下缸直径常采用电动压下加液压垫微调的热轧机在液压系统dP500／~250mm，要求压下缸快速摆辊缝及返回速度设计上有很大区别。本文以某铝热轧机的压下改造为12mm／s，压下调节速度为2mm／s，速度相差6倍，为例讨论针对大行程液压压下热轧机的液压系统见图1。一^＼＼JI^／，／IIrU＼、二h-"厂uu—＼一1l，二

3、=====：=====图1改造后某热轧机压下结构示意图Fig．1Schematicillustrationofimprovedscrewdownofhotrollingmill收稿日期：2015—03—16作者简介：张瑞虹(1976一)，男，高级工程师，主要从事有色金属加工设备流体方面的设计工作。第5期有色金属Jjn-r57液压系统设计时如按压下缸最大速度所需流量源浪费和液压系统造价上升。选择主供油泵，泵的排量将会很大，且压下缸最大轧基于以上考虑，该热轧机压下液压系统设计时充制压力高达25MPa，主供油泵的驱动电机功率也将非分分析了

4、热轧机压下缸的工况特点，制定了图2所示常大。而在整个轧制过程中压下调节占大部分时间，的设计方案并进行参数设计。快速摆辊缝及压下缸返回只占很少时间，因而造成能图2热轧机压下液压系统原理图Fig．2Schematicillustrationofhydraulicsystemofhotrollingmill热轧机压下缸快速摆辊缝时只需克服压下缸背背压采用两级压力控制，压下时采用小背压减少轧制压及平衡缸过平衡力，压下缸负载很小，而压下缸在力损失，快速返回时采用大背压保证返回速度。轧辊快速返回时仅需克服回油阻力，负载更小。高压工况平衡也由主油

5、路减压后提供，平衡供油路设单向阀和只存在于压下调节阶段。因此将热轧机工况划分为蓄能器，压下缸快速提升导致油源压力降低时由蓄能两个阶段，即快速摆辊缝和快速返回时的低压大流量器为平衡缸辅助供油，防止轧辊与压下缸脱开。每个阶段与压下调节时的高压小流量阶段。压下缸使用两个伺服阀控制，压下调节时由小流量伺服阀控制，快速摆辊缝及快速返回时由小流量伺服阀2方案制定与大流量伺服阀同时控制，这样既保证了压下调节的如图2所示的液压系统设计方案，热轧机压下调精度和响应要求又满足了摆辊缝及返回时的快速节时由高压泵供油，快速摆辊缝及快速返回时由高压要求。泵和

6、兼做循环冷却过滤泵的低压泵同时供油。压下3参数确定缸背压由主油路减压后提供，并设有超压溢流保护。58有色金属~jn-r第44卷3．1确定高压泵流量，选择高压泵及驱动电机V为蓄能器补油容积，L；P。为蓄能器充气压力，n2MPa；P为最低工作压力，MPa；P为最高工作压Q=0．06V7r；式中，Q为高压泵流量，力，MPa。mL／min；V为压下缸调节速度，mm／s；D为压下缸活本系统中蓄能器作为补充油源，可取P。=P，通塞直径，mm。常P=(0．6～0．85)P：，其中P即为高压系统压力，根据以上计算结果，考虑泄露和容积效率等因素V为选

7、定蓄能器规格的公称容积。为提高蓄能器响选定高压泵排量，高压泵通常采用恒压变量柱塞泵。应速度，可采用多台小容量蓄能器组成蓄能器组，单由泵排量、预选电机转速和最大轧制压力计算高压泵台蓄能器容积即为V。／n(n为蓄能器个数)。驱动功率。通过以上计算可以确定该液压系统的主要设计参数。=；Ps：P+Ap；式中，Pn为高压泵电机计算功率，kw；为高压系统压力，MPa；Pw为最4系统工作原理简要描述大轧制压力，MPa；AP为伺服阀工作压降，MPa；n为热轧机轧制过程中，为防止压下调节时小流量伺电机转速，r／rain；q为泵排量mL／r；11为泵总

8、效率。服阀受到大流量伺服阀的影响，从而增加控制难度，3．2确定低压泵流量，选择低压泵及驱动电机在大流量伺服阀的进油口和工作油口设计了电磁球n2Q=0．06(一。)丌；式中，Q为低压泵流阀Yv5、YV6和YV8、YV9，轧制调节时将其关