本發(fā)明涉及一種大型寬厚板坯鑄坯機(jī)液壓控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)對大型寬厚板坯的需求量不斷上升，特別是在某些特殊行業(yè)，如重型機(jī)械、造船和軍工等。同類鑄坯機(jī)多為連續(xù)鑄鋼設(shè)備，且生產(chǎn)工作尺寸較小，不能滿足生產(chǎn)要求。因此研究一種鑄造大尺寸毛坯的設(shè)備具有實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種大型寬厚板坯鑄坯機(jī)液壓控制系統(tǒng)，可以完成設(shè)備的自動合模、自動加壓、自動保壓、自動減壓、自動脫模等動作。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：由于每個模具由3個油缸驅(qū)動，模具運(yùn)行過程中沒有機(jī)械導(dǎo)向裝置來完全限制、約束模具的運(yùn)行，所以必須采用液壓控制的手段來保證模具不傾斜地向前移動，即保證3個油缸同步向前或向后運(yùn)行?？紤]到設(shè)備運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)性及制造周期，最終選定由液壓同步馬達(dá)來保證每個模具中的3個油缸前行及后行時(shí)的初步同步控制，采用同步馬達(dá)可最大限度地保證3個油缸的同時(shí)運(yùn)動或停止，不會因?yàn)橐簤合到y(tǒng)誤動作或故障造成模具傾倒。每個油缸內(nèi)部均裝有1個位移傳感器，它主要起兩方面的作用：（1）檢測油缸的實(shí)際位置，為實(shí)現(xiàn)同步控制及定位控制提供連續(xù)電信號；（2）起安全保護(hù)作用，一旦某個模具上的3個油缸位置偏差超過指定值，系統(tǒng)就會停止運(yùn)行并給出提示，由計(jì)算機(jī)或人工進(jìn)行調(diào)整，使3個油缸重新回到位置同步狀態(tài)。設(shè)備運(yùn)行時(shí)每個油缸的輸出力均需要進(jìn)行控制，采用三通比例減壓閥實(shí)現(xiàn)對油缸有桿腔及無桿腔的壓力控制，從而實(shí)現(xiàn)對油缸輸出力的控制。壓力傳感器可以檢測出油缸兩腔的壓力，這樣可由計(jì)算機(jī)、比例減壓閥和壓力傳感器構(gòu)成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對油缸輸出力的精確控制；同時(shí)，壓力傳感器還起到一定的監(jiān)控作用，一旦油缸某一腔的壓力變化異常，系統(tǒng)可以隨時(shí)檢測到，并可做進(jìn)一步的分析、判斷。

所述液壓系統(tǒng)的能源裝置由2個比例泵實(shí)現(xiàn)，采用2個泵的目的是將模具1, 3的控制與模具2, 4的控制油路分開，這樣不僅能減少2個油路之間的相互干擾，還可以起到備用能源的作用，當(dāng)一個泵不能正常工作時(shí)，另一個泵可代其工作，這樣可使設(shè)備運(yùn)行的可靠性大大提高。采用二通插裝閥實(shí)現(xiàn)兩個高壓油路的切換及合流。采用比例泵的目的是根據(jù)不同工藝及工序過程可實(shí)現(xiàn)不同的流量及速度輸出，同時(shí)還可以減少系統(tǒng)發(fā)熱量、節(jié)約能源。

本發(fā)明的有益效果是：該鑄坯機(jī)液壓系統(tǒng)可以滿足大型板坯的鑄坯運(yùn)動控制要求，系統(tǒng)性能可靠，故障少，操作簡便，結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)性能先進(jìn)，自動化程度較高，降低了勞動強(qiáng)度，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率，對企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益起到重大作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的臺架液壓系統(tǒng)原理圖。

圖2是本發(fā)明的泵站液壓原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，由于每個模具由3個油缸驅(qū)動，模具運(yùn)行過程中沒有機(jī)械導(dǎo)向裝置來完全限制、約束模具的運(yùn)行，所以必須采用液壓控制的手段來保證模具不傾斜地向前移動，即保證3個油缸同步向前或向后運(yùn)行。考慮到設(shè)備運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)性及制造周期，最終選定由液壓同步馬達(dá)來保證每個模具中的3個油缸前行及后行時(shí)的初步同步控制，采用同步馬達(dá)可最大限度地保證3個油缸的同時(shí)運(yùn)動或停止，不會因?yàn)橐簤合到y(tǒng)誤動作或故障造成模具傾倒。每個油缸內(nèi)部均裝有1個位移傳感器，它主要起兩方面的作用：（1）檢測油缸的實(shí)際位置，為實(shí)現(xiàn)同步控制及定位控制提供連續(xù)電信號；（2）起安全保護(hù)作用，一旦某個模具上的3個油缸位置偏差超過指定值，系統(tǒng)就會停止運(yùn)行并給出提示，由計(jì)算機(jī)或人工進(jìn)行調(diào)整，使3個油缸重新回到位置同步狀態(tài)。

設(shè)備運(yùn)行時(shí)每個油缸的輸出力均需要進(jìn)行控制，采用三通比例減壓閥實(shí)現(xiàn)對油缸有桿腔及無桿腔的壓力控制，從而實(shí)現(xiàn)對油缸輸出力的控制。壓力傳感器可以檢測出油缸兩腔的壓力，這樣可由計(jì)算機(jī)、比例減壓閥和壓力傳感器構(gòu)成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對油缸輸出力的精確控制;同時(shí)，壓力傳感器還起到一定的監(jiān)控作用，一旦油缸某一腔的壓力變化異常，系統(tǒng)可以隨時(shí)檢測到，并可做進(jìn)一步的分析、判斷。

如圖2，液壓系統(tǒng)的能源裝置由2個比例泵實(shí)現(xiàn)，采用2個泵的目的是將模具1, 3的控制與模具2, 4的控制油路分開，這樣不僅能減少2個油路之間的相互干擾，還可以起到備用能源的作用，當(dāng)一個泵不能正常工作時(shí)，另一個泵可代其工作，這樣可使設(shè)備運(yùn)行的可靠性大大提高。采用二通插裝閥實(shí)現(xiàn)兩個高壓油路的切換及合流。采用比例泵的目的是根據(jù)不同工藝及工序過程可實(shí)現(xiàn)不同的流量及速度輸出，同時(shí)還可以減少系統(tǒng)發(fā)熱量、節(jié)約能源。

模具1, 3尺寸相同，模具2, 4尺寸相同，采用相同的控制原理，其控制臺架是相同的?？刂婆_架被放置在被控油缸的中間，與兩側(cè)的油缸保持相同的距離，這樣有利于油缸的運(yùn)行同步控制。同步馬達(dá)放置在油缸的有桿腔側(cè)，以減少馬達(dá)的流量及工作壓力、得到更高的同步精度，并可提高馬達(dá)的壽命和可靠性。用1個換向閥實(shí)現(xiàn)3個油缸的前行及后行控制，與同步馬達(dá)配合使用，使同步控制的可靠性和設(shè)備的安全性大大提高。用1個比例減壓閥通過油路的切換來分別控制油缸兩腔的壓力，這樣可在一定程度上增加可靠性并降低成本。

啟動電機(jī)后給電磁鐵YVii上電，模具前行。前行過程中同步精度超差時(shí)將電磁鐵YVl l斷電，假設(shè)此時(shí)油缸2落后于油缸1和油缸3,則給電磁鐵YY4和YVS上電，將比例減壓閥L3的壓力調(diào)整為最低值(接近于零)以使模具輕輕調(diào)整到位，這樣也可以防止調(diào)整過度，同步超差調(diào)整完畢后按原來的同步前行模式繼續(xù)行走。當(dāng)模具接近前行到位停止點(diǎn)，即當(dāng)油缸1, 2和3中前面的油缸已接近定位位置時(shí)(比如相差10 mm )，將YV 11停止，采用與上面相同的辦法調(diào)整3個油缸的位置。

給電磁閥電磁鐵YV1、YV2、YV3、YV4、YVS、YV6、YV7、YV8和YV9上電，直接利用外圍油路，使3個油缸一起向后，調(diào)定比例減壓閥L3、L4和L5的壓力，實(shí)施力閉環(huán)控制反靠到位。給主換向閥電磁鐵YV10上電，用同步馬達(dá)先驅(qū)動模具后退。模具復(fù)位過程中同步精度超差時(shí)可將主換向閥電磁鐵YV 10停止，采用與前進(jìn)過程中同步精度超差類似的辦法調(diào)整3個油缸的位置，然后繼續(xù)后退。當(dāng)模具接近后退到位停止點(diǎn)時(shí)，直接利用外圍油路，使3個油缸一起向后，實(shí)施力控制后退到位。

設(shè)備可以根據(jù)工藝要求對每個油缸施加的壓力進(jìn)行調(diào)整，由比例減壓閥L3 、L4和L5及壓力傳感器WY1, WY2和WY3構(gòu)成壓力閉環(huán)，在結(jié)晶過程中可根據(jù)工藝要求隨時(shí)改變每個油缸的壓力，達(dá)到最優(yōu)的結(jié)晶效果。

由于液壓缸的缸徑及行程較大，使得液壓缸質(zhì)量及容積較大，在減小同步誤差的過程中，為了消除啟動中可能存在的振動、沖擊及運(yùn)動不平穩(wěn)等現(xiàn)象，在液壓缸及兩位兩通換向球閥之間配有阻尼孔。模具2, 4沒有后退反靠到位停止及加力工作過程，其他工作過程的控制方法與模具1, 3的相同。油缸有桿腔的壓力傳感器不起控制作用，只起監(jiān)控及保護(hù)作用。