[发明专利]周期轧管机及其流量与压力快速切换液压控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压控制系统，具体涉及一种周期轧管机及其流量、压力快速切换液压控制装置。

背景技术

周期轧管机是无缝钢管生产的重要设备。周期轧管机的液压控制系统主要用于实现周期轧管机的主机调整、锁紧；出口辊道升降以及喂料器的喂送轧制等工艺动作。参见图1及图2，喂料器1的喂送轧制是通过喂送油缸2的具体工艺动作实现的。具体如下：

喂料器1把穿棒后的毛管3以一定的送进量送到周期轧管机4进行轧制，喂料器1的送进力和送进量是通过喂送油缸2提供的。在周期轧管机4进行往复轧制时，喂送油缸2要以稳定的速度前进，保证轧制的稳定性。如图1和图2所示，喂料器1和喂送油缸2刚性联接。轧制前，喂送油缸2活塞杆伸出，喂料器1在待料位，穿棒后的毛管3位于喂料器1前端的卡槽内。轧制时，喂送油缸2带动喂料器1推动穿棒后的毛管3前进至周期轧管机4进行轧制。轧制结束，喂送油缸2回退脱棒，然后快速返回至待料位，准备下次轧制。在上述轧制过程中，喂送油缸2的具体工艺动作为：轧制时，快速前进—减速慢进—轧制工进；轧制结束，回退脱棒—快速回退—减速停止。

由于喂送油缸2工作行程长，轧制前必须快速进入轧机，防止毛管温降太大，影响轧制效率。轧制结束，完成脱棒后必须快速回退至待料位，以免影响下一根毛管进料。因此，周期轧管机的液压系统为高压、大流量系统，且喂送油缸2动作频繁，高、低压切换频繁，使得液压系统具有动能变化大，动作惯性大，振动大，液压冲击大，稳定性差，对轧机设备危害性大的特点。

现行的周期轧管机的流量、压力快速切换液压控制装置如图3所示，进油口P1、P2，电磁换向阀5，两通插装阀盖板6，两通插装阀组件7，梭阀8，单向节流阀9，电子压力继电器10，出油口P3、P4(分别连接喂送油缸2和周期轧管机4的其他执行元件)通过第一压力油路7a，第二压力油路7b，泄油油路以及控制油路连接组成流量、压力切换液压控制回路。

压力油通过进油口P1，第一压力油路7a经两通插装阀组件7连通出油口P3、P4。压力油通过进油口P2，第二压力油路7b直接连通出油口P3、P4。

电磁换向阀5为两位四通阀，具有进油口5p，回油口5t，第一工作油口5a和第二工作油口5b。进油口5p通过控制油路经梭阀8分别连接于第一压力油路7a和第二压力油路7b。回油口5t通过泄油油路经单向节流阀9连接于泄油口L。第一工作油口5a通过控制油路经两通插装阀盖板6(带节流功能)连通两通插装阀组件7的弹簧腔7c。第二工作油口5b截止，不与任何油路连通。

电磁换向阀5的电磁铁Y1得电时，进油口5p连通第二工作油口5b，截止；第一工作油口5a连通回油口5t，两通插装阀组件7的弹簧腔7c卸压，使得两通插装阀主阀芯7d逐渐开启。电磁换向阀5的电磁铁Y1断电时，压力油通过进油口P1、P2经梭阀8压力选择，通过电磁换向阀5作用在两通插装阀组件7的弹簧腔7c，使得两通插装阀主阀芯7d在液压力和弹簧力的作用下，快速关闭。

电子压力继电器10连接于第二压力油路7b，用于检测管路中的压力。

现有技术的液压控制回路的工作原理如下：喂送油缸2快速前进，快速回退时，电磁换向阀5的电磁铁Y1得电，两通插装阀组件7的弹簧腔7c卸压，单向节流阀9调节卸压速度，主阀芯7d快速开启，产生较大振动和压力波动。

两通插装阀主阀芯7d快速开启，进油口P1、P2同时供油，提供系统最大流量，实现喂送油缸2快速前进和快速回退。喂送油缸2减速慢进，轧制工进，回退脱棒时，电磁换向阀5的电磁铁Y1断电，压力油通过进油口P1、P2经梭阀8压力选择，通过电磁换向阀5作用在两通插装阀组件7的弹簧腔7c，使得两通插装阀主阀芯7d在液压力和弹簧力的作用下，快速关闭。实现流量，压力快速切换。

现有液压控制回路的缺点为：喂送油缸2快速前进--减速慢进快速切换时，两通插装阀主阀芯7d快速关闭，第二压力油路7b产生瞬间高压，使喂送油缸2产生突然加速，进而第二压力油路7b压力瞬间降低，使系统产生较大的振动和液压冲击，同时伴随较大的噪音。喂送油缸2快速前进，快速回退时，两通插装阀主阀芯7d快速开启，喂送油缸2启动加速，过大的瞬时流量使第二压力油路7b压力瞬间大幅降低，使系统产生较大的振动和液压冲击。周期轧管机的轧制为往复锻轧，轧制工进时，喂送油缸2需承受往复变化的冲击负载，这样就造成第二压力油路7b压力随负载忽大忽小变化，使系统运行不稳定，容易造成安全事故。

另外，电磁换向阀5的阀芯为滑阀结构，存在内泄漏，不能可靠保证两通插装阀主阀芯7d无泄漏密封。

发明内容