專利名稱：一種液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于伺服液壓系統(tǒng)，具體的說是一種結晶器振動液壓伺服控制系統(tǒng)，尤其是一種液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)。
背景技術：
結晶器振動液壓伺服控制系統(tǒng)通常由控制元件(電液伺服閥)、檢測元件(位移傳感器和壓力傳感器)、執(zhí)行元件(伺服液壓缸)等組成。液壓控制系統(tǒng)采用位置閉環(huán)控制，要求系統(tǒng)控制精度高、響應快。結晶器振動伺服液壓缸通常采用雙出桿結構(單出桿結構伺服液壓缸電氣控制較為復雜，因為在電液伺服閥換向的瞬間出現(xiàn)巨大的壓力躍變，影響系統(tǒng)工作平穩(wěn)性)，振動伺服液壓缸在正弦或非正弦運動過程中，伺服液壓缸克服的負載為結晶器及振動框架的重力、結晶器與鑄坯的摩擦力、緩沖彈簧的反力、導向板簧的反力及實現(xiàn)速度和加速度曲線的慣性力。其中主要克服的負載為結晶器及振動框架的重力負載，而高達十幾噸的重力負載會增大伺服液壓系統(tǒng)的整個配置和投資成本，降低整個系統(tǒng)的控制精度和快速性。同時平衡結晶器重力的4個緩沖彈簧剛度很難完全相同，容易造成緩沖反力的不均，造成振動的不平穩(wěn)，容易造成結晶器振動的偏擺，從而使振動伺服液壓缸活塞桿承受側向力，加速磨損而失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提 供一種液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，使平衡作用在振動伺服液壓缸上的結晶器及振動框架的重力，降低伺服液壓系統(tǒng)的配置容量大小，減少整個伺服系統(tǒng)的投資成本，提高系統(tǒng)的控制精度和響應。為此，本發(fā)明提供了一種液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，包括控制液壓的電液伺服閥、雙出桿結構的伺服液壓缸，該雙出桿結構的伺服液壓缸內(nèi)設置有位移傳感器，該雙出桿結構的伺服液壓缸上腔和下腔的液壓回路分別連接有一壓力傳感器，其特征在于:在所述雙出桿結構的伺服液壓缸的下端蓋與該雙出桿結構的伺服液壓缸的活塞桿的下端之間增加一個緩沖腔該緩沖腔接有一液壓回路，該液壓回路由連接在電液伺服閥與緩沖腔之間的輸油管道、回油管道構成。所述輸油管道上設置有減壓閥。所述輸油管道上設置有蓄能器，該蓄能器置于減壓閥與雙出桿結構的伺服液壓缸之間。所述蓄能器與雙出桿結構的伺服液壓缸之間的輸油管道設置有微型測壓接頭。所述回油管道上設置有安全閥。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點:在結晶器振動伺服液壓缸的下部通一定壓力的液壓油，液壓油作用在伺服液壓缸的活塞桿端部，產(chǎn)生向上的作用力與結晶器及框架的重力相抵消，此時伺服液壓缸工作過程中上升和下降時的負載力基本相同，所需的流量和壓力較小，整個伺服系統(tǒng)動力源配置容量較小，降低了系統(tǒng)的投資成本和運行成本，并且提高了系統(tǒng)的控制精度、快速性以及結晶器振動裝置的使用壽命。


圖1是本發(fā)明實施液壓原理 圖2是雙出桿結構的伺服液壓缸的下部示意圖。圖中:1、電液伺服閥；2、雙出桿結構的伺服液壓缸；3、位移傳感器；40、41，壓力傳感器；5、蓄能器；6、減壓閥；7、安全閥；8、負載；9、上腔；10、下腔；11、輸油管道；12、回油管道；13、緩沖腔；2.1、下端蓋；2.2、雙出桿結構的伺服液壓缸活塞桿；2.3、雙出桿結構的伺服液壓缸間隙密封;M、微型測壓接頭；P、液壓系統(tǒng)供壓力油；T、液壓系統(tǒng)回油；Α、電液伺服閥接伺服液壓缸上腔油口 ；Β、電液伺服閥接伺服液壓缸下腔油口 ；Ρ1、經(jīng)減壓閥減壓后的壓力伺服液壓缸泄漏油流量。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。為了實現(xiàn)平衡作用在振動伺服液壓缸上的結晶器及振動框架的重力，降低伺服液壓系統(tǒng)的配置容量大小，減少整個 伺服系統(tǒng)的投資成本，提高系統(tǒng)的控制精度和響應的目的，本實施例提供一種圖1所示的液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，包括控制液壓的電液伺服閥1、雙出桿結構的伺服液壓缸2,該雙出桿結構的伺服液壓缸2內(nèi)設置有位移傳感器3，該雙出桿結構的伺服液壓缸2上腔9和下腔10的液壓回路分別連接有一壓力傳感器40、41，雙出桿結構的伺服液壓缸2的下端蓋2.1 (見圖2)與該雙出桿結構的伺服液壓缸2的活塞桿2.2的下端之間的緩沖腔13接有一液壓回路，該液壓回路由連接在電液伺服閥I與緩沖腔13之間的輸油管道11、回油管道12構成。在輸油管道11上設置有減壓閥6，以確保雙出桿結構的伺服液壓缸2下部獲取的是減壓后的具有一定壓力的壓力油P1，而該液壓油則作用于活塞桿2.2的下部，使得活塞桿2.2獲得向上的推力。同時，輸油管道11上設置有蓄能器5，該蓄能器5置于減壓閥6與雙出桿結構的伺服液壓缸2之間。而蓄能器5與雙出桿結構的伺服液壓缸2之間的輸油管道11設置有微型測壓接頭M，可在此對緩沖腔進行壓力檢測。回油管道12上設置有安全閥7，確保整個減壓液壓回路的安全。雙出桿結構的伺服液壓缸2內(nèi)有位移傳感器3,在雙出桿結構的伺服液壓缸2的上腔9和下腔10的液壓回路分別連接有壓力傳感器4，通過電液伺服閥I控制和驅動雙出桿結構的伺服液壓缸2及負載8 (結晶器及振動框架的重力)作正弦或非正弦振動，雙出桿結構的伺服液壓缸2的下端蓋2.1與雙出桿結構的伺服液壓缸2的活塞桿2.2組成的緩沖腔13內(nèi)通經(jīng)過減壓閥6減壓的液壓油，同時在減壓回路上設置有蓄能器5及安全閥7，減少壓力波動和進行安全保護。工作時，電液伺服閥I接受計算機通過PLC控制信號發(fā)生器設定振動曲線控制雙出桿結構的伺服液壓缸2，驅動負載8 (結晶器及振動框架)運行，并且由位移傳感器3和壓力傳感器4的反饋信號修正振動曲線。通過在雙出桿結構的伺服液壓缸2的下部緩沖腔13中通入對系統(tǒng)壓力減壓的壓力油P1，壓力油Pl作用在雙出桿結構的伺服液壓缸2的活塞桿2.2上，產(chǎn)生向上的作用力，同時經(jīng)過雙出桿結構的伺服液壓缸2的活塞桿2.2與間隙密封2.3處泄漏到油箱，泄漏流量為Qy當減壓閥6設定的壓力合適時，正好與結晶器及振動框架的重力相平衡，使振動伺服液壓缸的實際負載力減小。當振動伺服液壓缸的負載力減小，伺服液壓系統(tǒng)的動力源的流量和壓力可同時減小，相應電液伺服閥I的規(guī)格也可降低，雙出桿結構的伺服液壓缸2的規(guī)格也可以降低，這樣可減少整個伺服液壓系統(tǒng)的投資以及運行過程中系統(tǒng)的有用功率(輸入功率)和無用功率(系統(tǒng)發(fā)熱)。同時在減壓回路上設置有蓄能器5，可減小振動過程中的減壓回路的壓力脈動，保證向上的作用力基本不變，與結晶器及振動框架重力很好的抵消。在雙出桿結構的伺服液壓缸2的下部活塞桿2.2的間隙密封2.3處采用間隙密封，通過間隙密封2.3處的泄漏來帶走熱量，泄漏流量為Qy同時自動補充經(jīng)過減壓過濾的新油，來保持此處油液的清潔。其中圖中P為液壓系統(tǒng)供壓力油;Τ為液壓系統(tǒng)回油汸為電液伺服閥接伺服液壓缸上腔油口 ；B為電液伺服閥接伺服液壓缸下腔油口。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點:在結晶器振動伺服液壓缸的下部通一定壓力的液壓油，液壓油作用在伺服液壓缸的活塞桿端部，產(chǎn)生向上的作用力與結晶器及框架的重力相抵消，此時伺服液壓缸工作過程中上升和下降時的負載力基本相同，所需的流量和壓力較小，整個伺服系統(tǒng)動力源配置容量較小，降低了系統(tǒng)的投資成本和運行成本，并且提高了系統(tǒng)的控制精度、快速性以及結晶器振動裝置的使用壽命。以上所述僅為本發(fā)明的一個具體實例而已，并非限制本發(fā)明，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本實用信息的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業(yè)的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述?！?br> 權利要求
1.一種液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，包括控制液壓的電液伺服閥(I)、雙出桿結構的伺服液壓缸(2),該雙出桿結構的伺服液壓缸(2)內(nèi)設置有位移傳感器(3)，該雙出桿結構的伺服液壓缸(2)上腔(9)和下腔(10)的液壓回路分別連接有一壓力傳感器(40、41)，其特征在于:在所述雙出桿結構的伺服液壓缸(2)的下端蓋(2.1)與該雙出桿結構的伺服液壓缸(2)的活塞桿(2.2)的下端之間增加一個緩沖腔(13)該緩沖腔(13)接有一液壓回路，該液壓回路由連接在電液伺服閥(I)與緩沖腔(13)之間的輸油管道(11)、回油管道(12)構成。
2.如權利要求1所述的液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，其特征在于:所述輸油管道(11)上設置有減壓閥(6 )。
3.如權利要求2所述的液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，其特征在于:所述輸油管道(11)上設置有蓄能器(5)，該蓄能器(5)置于減壓閥(6)與雙出桿結構的伺服液壓缸(2)之間。
4.如權利要求3所述的液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄能器(5)與雙出桿結構的伺服液壓缸(2)之間的輸油管道(11)設置有微型測壓接頭M。
5.如權利要求2或3或4所述的液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，其特征在于:所 述回油管道(12)上設置有安全閥(7)。
全文摘要
本發(fā)明提供的液壓式平衡結晶器重力負載的伺服液壓缸閥系統(tǒng)，包括控制液壓的電液伺服閥、雙出桿結構的伺服液壓缸，該雙出桿結構的伺服液壓缸內(nèi)設置有位移傳感器，該雙出桿結構的伺服液壓缸上腔和下腔的液壓回路分別連接有一壓力傳感器，雙出桿結構的伺服液壓缸的下端蓋與該雙出桿結構的伺服液壓缸的活塞桿的下端之間的容器接有一液壓回路，該液壓回路由連接在電液伺服閥與容器之間的輸油管道、回油管道構成。該系統(tǒng)的投資成本和運行成本較低、控制精度高、響應快速，延長了結晶器振動裝置的使用壽命。
文檔編號F15B1/02GK103244472SQ20131016637
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權日2013年5月8日
發(fā)明者李向輝, 李生斌, 張偉 申請人:中國重型機械研究院股份公司