炉门升降液压回路故障分析与改进

2014-03-18李宇林

机床与液压 2014年20期

关键词：炉门杆腔平衡阀

李宇林

(中冶赛迪工程技术股份有限公司流体系统部，重庆401122)

某热连轧厂板坯加热炉投产后，炉门下降速度不可调节并存在振动，炉门在下极限位停止时冲击很大，经常造成软管爆裂漏油、炉门机构损坏，严重影响生产。

1 原有液压回路动作分析

炉门机构简图及原有升降液压回路如图1所示，炉门通过链条与升降缸活塞杆相连，炉门上下极限(停止)位由行程开关检测。

图1 炉门机构简图及原有升降液压回路

当换向阀2a 得电，压力油经过单向节流阀3、单向阀4 和平衡阀6 自由流入升降缸有杆腔，无杆腔液压油通过单向节流阀3 和换向阀2 回到油箱。当有杆腔压力能克服炉门重力时，升降缸缩回，炉门上升。当换向阀2b 得电，压力油通过单向节流阀3 进入升降缸无杆腔，此时平衡阀6 仍锁住，有杆腔油压力与炉门重力平衡，炉门不动作。当无杆腔压力pa达到2 MPa 时，平衡阀6 预开启，当pa从2 MPa 逐渐增大至5 MPa 时，平衡阀6 逐步开启直至完全打开。此时有杆腔卸压，液压油通过单向阀5 流向换向阀2 的P 口，构成差动回路，升降缸活塞杆伸出，炉门下降。

2 故障原因分析

炉门上升时，升降缸拉动炉门缩回，回油侧(无杆腔)由单向节流阀3 进行节流调速，故其运动过程较平稳。

炉门下降时，炉门拉动升降缸伸出，是典型的负值负载，整个液压差动回路中没有速度调节元件，单向节流阀3 起单向阀功能。在炉门下降过程中，如系统流量足够，无杆腔压力大于平衡阀6 开启压力，下降速度就只取决于阀和管路的通流能力;如系统流量不足，可能会出现无杆腔失压导致平衡阀6 关闭，然后无杆腔建压，平衡阀又开启的情况，这时炉门会振荡下行，严重影响设备和生产安全。

炉门下降到下极限位时，行程开关发讯，换向阀2a/b 失电，阀切换至中位，升降缸无杆腔迅速失压，平衡阀6 快速关闭，有杆腔油液由于负载拖动和惯性作用引起活塞伸出而造成压力急剧上升，产生压力冲击。另外，炉门为链条悬挂，在快速停止时炉门会上下振荡，从而加剧破坏效果。