扇形段夹紧液压回路的改进

梅明友，余亿坤，赵泽文，张赞军

(1.宝钢集团广东韶关钢铁有限公司，广东韶关 512123;2.广州宝力特液压密封有限公司，广东广州 510700)

扇形段夹紧液压回路的改进

梅明友1，余亿坤2，赵泽文2，张赞军2

(1.宝钢集团广东韶关钢铁有限公司，广东韶关 512123;2.广州宝力特液压密封有限公司，广东广州 510700)

介绍了扇形段原设计方案在实际生产过程中遇到的问题，通过故障分析，提出了解决方案，并优化了夹紧回路的液压控制原理。

扇形段;液压;夹紧

扇形段是对凝固过程中的铸坯进行支撑和导向的连铸机关键组成设备，它通过上下夹持辊和侧导辊对带有液心的坯壳起支撑和导向作用，使其沿着预定的轨道前进，并限制它发生鼓肚、变形。扇形段的动作方式包括进口油缸和出口油缸的夹紧、压下和跟下。其中夹紧动作的准度影响着轧制板坯厚度的均匀性，对板坯的质量起着十分重要的作用。

1 原理功能介绍

一条板坯生产线上有好几个扇形段，每个扇形段通过4个夹紧缸来控制扇形段的辊缝，每个夹紧缸上都装着相同液压原理的控制阀块，如图1所示。

图1 改造前原理图

该夹紧控制回路通过三位四通电磁换向阀来控制液压缸的运动方向，从而改变辊缝的大小。通过夹紧缸A、B腔油路上节流孔E、F控制流量，保证油缸稳定的运行速度。通过抗衡阀与梭阀的组合，保证夹紧液压缸A、B腔液压油在换向阀处于中位机能时能锁死，从而确保辊缝值不会因为负载变动而改变。

扇形段实际辊缝值由安装在夹紧液压缸上的位移传感器来反馈，当实际辊缝值与系统设定值之间的偏差较大时，夹紧缸上的电磁阀得电动作将辊缝实际值控制在允许的偏差范围之内。

2 故障现象

设备在实际使用时，发现夹紧控制阀块的功能控制阀块常无法正常工作，经拆洗阻尼孔并更换掉抗衡阀后又恢复正常。

有杆腔 (节流孔E)出现故障的频率较高，而油缸无杆腔顶部与机械连接处的螺钉常发生断裂现象，另外从阀块中取出的阻尼螺钉发现成光滑铁块。

3 故障分析

原设计的阀块结构上，阻尼螺钉为普通M直牙螺钉，直接装在主油路块的油孔内，螺钉固定。在回路换向过程中，液压油会对其产生冲击，特别是油缸下降时，冲击会更大。阻尼螺钉常会被震松，震松后，阻尼螺钉在管路里随液压油来回窜动，并被磨成光滑铁块，阻尼孔也被堵塞掉，起不了节流效果。而磨损出的金属小颗料也会污染油液，影响了抗衡阀的控制油口，导致其无法正常保压。当阀块无法正常工作时，生产线就得停机，操作工人需更换螺钉，但原阀块的结构给拆装带来不便，影响了生产效率，也容易造成液压二次污染。

4 解决方案

针对以上现象，对阀块的控制原理方案及阀块结构进行重新设计，原理方案修改为如图2所示。

因主要问题点出现在阻尼螺钉，所以解决方案的重点是把阻尼螺钉改为叠加式阻尼板 (元件3)，并把单向阀也装在阻尼板上，成一叠加块，阻尼板用45号钢加工而成，这样就不会有震松或磨损问题，以后更换也方便。

图2 改造后原理图

抗衡阀无法保压，将破坏板坯的厚度均匀性，严格影响板坯的质量。因抗衡阀的先导油口很细，常会因油液不干净而引起无法保压，需拆出来清洗或更换新元件。而原设计的抗衡阀为螺纹插装式结构，装在阀块里面，拆装很不方便，新方案把它改为叠加式液控单向阀，可方便安装与后期维护。

油缸无杆腔与机械连接处的螺栓断裂应该是由于无杆腔瞬间压力过大引起的，所以在阀块A出口处加一安全阀 (元件7)，以避免压制坯料过程中因瞬间压力较大产生冲击而致安装螺栓被拉断。

根据以上整改思路，对原阀块的安装尺寸及所有接口位置进行测绘，按原阀块外型制作新的阀块直接替换掉原阀块，而电磁换向阀及安全阀利旧，节省了改造的成本。

5 结束语

通过以上对原夹紧液压回路的改进，扇形段的事故率大大降低，未发现以前的几个故障现象，生产效率得到保障。此改进方案投入少、见效快、效益高，实现了优化工艺结构、改善产品质量、降低成本的目标，可推广运用于改造类似旧生产设备或新建的板坯连铸生产线上。

［1］叶俊侠.板坯连铸机扇形段的高效改造［J］.河北冶金，2009(3):32－33.

TH137

B

1001－3881(2014)10－206－1

10.3969/j.issn.1001 －3881.2014.10.063

2013－06－09

梅明友 (1971—)，男，硕士，高级工程师，从事冶金行业液压流体设备研究。E－mail:yuyikun@gmeri.com。