[发明专利]冷床液压步进和踏步控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种冷床液压控制装置，尤其涉及一种在钢铁冶金中长 材冷床液压步进和踏步控制装置及其控制方法。

背景技术

冷床液压步进和踏步控制装置是采用液压机构实现冷床的前进和原地 踏步功能的控制装置。

步进冷床是热轧无缝钢管、长材生产线上的一个重要设备，其功能是 实现钢材的冷却与矫直。对于无缝钢管生产，要求步进冷床具有步进和踏 步两种运动模式。而实现这一要求通常有两种技术方案，一种是电动步进 机构，由电机经过减速机通过曲柄连杆机构将圆周运动转化成直线运动后， 再经杠杆机构实现步进和踏步，该电动步进机构机械系统重量较大，结构 复杂、笨重、系统惯性大、行程无法调整；另一种是液压步进机构，通过 液压缸直接推动杠杆机构实现步进和踏步，其中，步进和踏步动作分别由 步进液压缸和踏步液压缸来实现，两个液压缸呈串连布置，该液压步进机 构结构简单、重量轻惯性小，但需配备液压系统，液压成本较高。随着液 压比例技术的发展，液压比例阀已广泛应用于冷床步进和踏步液压系统中， 由此，越来越多的步进冷床采用了液压步进机构。

如图5所示，为现有冷床液压步进和踏步控制装置900，该控制装置 900中步进液压缸91和踏步液压缸92分别各由一个控制回路控制，每个控 制回路中各设置一个电液比例阀，电液比例阀93和94用来分别控制步进 液压缸91和踏步液压缸92。该液压系统看起来比较简单，但每个油缸均需 配备一个比例阀，使比例阀数量较多，由于比例阀价格较高，因此使现有 液压系统的投资较大；另一方面，冷床的步进动作和踏步动作是完全互斥 的，即步进动作时，踏步缸92处于关闭状态，踏步动作时，步进缸91则 处于关闭状态，也就是说有一半数量的比例阀是处于闲置状态。此外，冷 床的步进动作为常规动作，即控制步进缸91的比例阀93使用率比较高， 而控制踏步缸92的比例阀94使用率比较低，因此，现有技术中采用的分 别配置控制步进缸和踏步缸动作的比例阀的方式是不经济、不实用的；此 外，现有技术中采用多个比例阀分别控制步进液压缸和踏步液压缸，电气 控制过程复杂和繁琐，致使潜在的故障率提高。

有鉴于上述现有冷床液压步进和踏步控制装置存在的缺陷，本发明人凭 借多年的相关设计和制造经验，提出一种更具有经济性和实用性的冷床液 压步进和踏步控制装置及其控制方法，以解决现有结构的缺陷和不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷床液压步进和踏步控制装置及其控制方 法，该控制装置具有液压控制元件少、电气控制简单和成本低的特点，由 此，以克服现有结构存在的缺陷。

本发明的目的是这样实现的，一种冷床液压步进和踏步控制装置，至 少包括一套驱动冷床动齿条梁前后移动的液压缸组，该液压缸组由一个步 进缸和一个与该步进缸串接的踏步缸构成，所述液压缸组中的步进缸两腔 和踏步缸两腔分别与一个插装阀阀组的对应出口导通，所述插装阀阀组的 进口导通于一个电液比例方向阀，由此，通过同一个电液比例方向阀实现 对该液压缸组的步进缸和踏步缸的控制。

在本发明的一较佳实施方式中，所述插装阀阀组包括四个插装阀，其 中，第一插装阀和第二插装阀的进油口与所述电液比例方向阀的第一出油 口连接，第三插装阀和第四插装阀的进油口与所述电液比例方向阀的第二 出油口连接；第一插装阀和第三插装阀的出油口分别导通于步进缸的无杆 腔和有杆腔，第四插装阀和第二插装阀的出油口分别导通于踏步缸的无杆 腔和有杆腔；所述插装阀阀组还包括两个电磁换向阀，所述第一插装阀和 第三插装阀的控制油口由第一电磁换向阀切换导通于一恒压油源或油箱； 所述第二插装阀和第四插装阀的控制油口由第二电磁换向阀切换导通于恒 压油源或油箱。

在本发明的一较佳实施方式中，所述电液比例方向阀的进油口导通于 一恒压油源，电液比例方向阀的回油口导通于油箱；所述电液比例方向阀 还连接有一个进口压力补偿器，该进口压力补偿器包括设置于比例方向阀 进油口的外控减压阀，和设置于比例方向阀两个出油口之间的梭阀，所述 梭阀和外控减压阀的控制油口相互导通。

在本发明的一较佳实施方式中，所述步进缸和踏步缸上分别设置有控 制其精确位置的位移传感器。

在本发明的一较佳实施方式中，该控制装置包括两套以上同步运动的 液压缸组，各个液压缸组通过杠杆连接并驱动动齿条梁。