軋機出口步進梁升降液壓系統(tǒng)的應用問題與改進

焦　莉

【摘 要】該文對冷軋廠軋機出口步進梁液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因進行了分析，并結(jié)合該液壓系統(tǒng)的特點，提出了相應的解決辦法，經(jīng)實踐證明該方法切實可行。

【關(guān)鍵詞】步進梁升降液壓系統(tǒng)故障

1 前言

軋機機組是我公司冷軋廠的主體機組。它主要通過幾組軋機對熱軋后的鋼卷進行壓軋，變成很薄的表面光亮、強度高、硬度高的鋼卷。該機組的功能投入好壞直接影響冷板的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。軋機出口步進梁是軋機機組的一個重要組成部分，其功能是將軋制后的鋼卷通過升降、移行的動作，從卸卷小車上移到軋后跨。為了保證機組穩(wěn)定高效的生產(chǎn)，要求在步進梁1、2號梁體上連續(xù)放滿鋼卷的情況下正常升降，從而保證整個機組生產(chǎn)的順利進行，產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品，提高生產(chǎn)效率。軋機出口步進梁液壓控制系統(tǒng)是由重慶設(shè)計院設(shè)計、裝配調(diào)試。

2 軋機出口步進梁液壓控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象

（1）步進梁液壓系統(tǒng)原理(參見附圖1)

步進梁液壓系統(tǒng)原理如圖1所示，上升時，HSV/20換向閥得電換向，壓力油經(jīng)過閥芯20、閥芯11進入液壓缸無桿腔，有桿腔的油打開閥芯17接回油箱，液壓缸上升。下降時，HSV/21換向閥得電換向，壓力油經(jīng)過閥芯18進入液壓缸有桿腔，同時壓力油經(jīng)HSV/21閥推動液控換向閥15換向，無桿腔的油經(jīng)閥芯13接回油箱，液壓缸下降。

（2）步進梁液壓系統(tǒng)在應用過程中出現(xiàn)的問題

酸軋聯(lián)機生產(chǎn)以后，軋機出口步進梁在1號梁體上連續(xù)放4～5個大卷（16～18T）時不能下降，這個現(xiàn)象較集中和頻繁，平均每個班有2次，每次處理時間都在2～5分鐘左右，制約了機組的正常生產(chǎn)節(jié)奏。維護人員只有安排專人在現(xiàn)場捅閥維持生產(chǎn)：在不能下降時，手動捅一下上升的換向閥（HSV/20）后，步進梁就可以下降；這種辦法既不安全，又大大增加了勞動強度。

3原因分析

經(jīng)過現(xiàn)場檢測，在不能下降時，MP32A、MP1測壓頭的壓力為50~70bar，MP32B測壓頭的壓力為70bar，判斷液控換向閥存在問題。液控換向閥型號4WH6GA5X，因為與液壓回路的功能要求相反(見圖一，參照附圖1），設(shè)計制造方在液控換向閥與閥塊間增加了一個液壓油路轉(zhuǎn)換塊（原理見圖二），轉(zhuǎn)換塊上下疊加面油口布置圖見圖三，液控換向閥組等效液壓原理圖見圖四。

當液控換向閥的T口經(jīng)油路轉(zhuǎn)換塊接到A口（見附圖1的A口）時，液控換向閥組的工作原理如下（參見附圖1及液控閥組原理圖），當步進梁升起后，無桿腔壓力保持在50～70bar，同時這個壓力作用在液控換向閥閥芯的兩端；當下降換向閥HSV/21得電時，“a”口的壓力油（70bar）作用在液控換向閥的先導活塞的左側(cè)，但由于先導活塞的右側(cè)有（50～70bar）壓力，先導活塞輸出的作用力為左右兩側(cè)的壓力差和面積的乘積。步進梁上的卷重越大，作用在先導活塞右側(cè)的壓力就越大，先導活塞輸出的作用力就越小，當這個作用力不能克服閥芯左側(cè)的彈簧力時，閥芯就不能向左移動或移動量沒有達到要求的移動量，不能實現(xiàn)完全換向，即“P”、“T”油口不能連通，插裝閥芯13上腔的壓力油不能接回油箱瀉壓，所以不能向上移動接通油路，步進梁就不能下降。但因為“a”口的壓力油有一個速度（沖擊），完成換向的可能性較大。

經(jīng)過分析確認，步進梁升降控制存在設(shè)計制造缺陷，以前產(chǎn)量不大時未能完全暴露出來；今年以來，隨著酸軋機組產(chǎn)量的迅速提高，該缺陷明顯暴露出來，成為制約機組生產(chǎn)的重要條件，必須進行改進。

4 改造措施

根據(jù)液壓回路的原理和備件情況，推薦如下幾個方案。

方案一：更換步進梁升降控制閥塊

原酸洗入、出口步進梁升降閥塊工作液壓原理及控制與現(xiàn)有閥塊完全相同，可以進行替換（原閥組有備件）；也可以并聯(lián)工作，分別控制兩段步進梁，以保持兩段步進梁升降速度受控，并可以轉(zhuǎn)換為一個閥組控制兩段步進梁。

方案二：采用新的轉(zhuǎn)換塊及液控換向閥

轉(zhuǎn)換塊：利用現(xiàn)有雙單向節(jié)流閥加工或新作，通斷情況如圖五所示，A口開口可調(diào)節(jié)。

液控換向閥：采用液控換向閥型號為4WH6C5X，有備件或現(xiàn)場可以組裝。

改造后液控閥組等效原理圖見圖六。

方案一實施需停機時間長，且原酸洗下機閥臺部分元件損壞，不能立即施工?？紤]問題的緊迫性，決定采用方案二，完全避免在下降時在MP32A和MP1點（見附圖1）處產(chǎn)生壓力，液壓回路工作穩(wěn)定。

方案二所需的備件、資材我廠均有，加工難度不大；設(shè)備安裝、調(diào)試時間較短，利用一次定修就可以完成。

5 結(jié)束語

改造后原理圖見附圖2。軋機出口步進梁升降控制改造以后，一個月內(nèi)未出現(xiàn)一起步進梁不能下降的故障；步進梁承載能力明顯加強，能夠在步進梁1、2號梁體上連續(xù)放滿鋼卷的情況下正常升降，完全達到了改造的目的。改造徹底消除了步進梁不能正常下降的故障，使步進梁運行更加穩(wěn)定、受控，滿足了機組正常生產(chǎn)的需要。

附：附圖一軋機出口步進梁升降控制液壓原理圖

附圖二軋機出口步進梁升降控制液壓原理改造圖

參考文獻：

[1]雷天覺.新編液壓工程手冊（上、下冊）[M].北京：北京理工大學出版社，1998.

[2]蘇欣平.液壓系統(tǒng)故障的快速診斷和排除[J].機床與液壓，2003，（2）.

（作者單位：四川機電職業(yè)技術(shù)學院）