步进加热炉的控制系统

液压英才网用心专注、服务专业液压英才网用心专注、服务专业步进加热炉及工况简介轧钢厂在热轧钢材时，需要对钢坯进行加热。为更好的保证钢材表面质量，使钢坯受热均匀，采用了步进加热方式。钢坯在加热过程中其前移为矩形运动：即活动梁上升，将钢坯从固定梁上托起；活动梁前移，使钢坯往前步进一次；活动梁下降，将钢坯放在固定梁上；活动梁后退到原始位置，完成一个工作循环。步进加热克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁(固定梁)移动摩擦所产生的表面磨损；同时，克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况，可以使钢坯散开通过炉底，有利于钢坯加热。由于步进加热独特的优越性，使其在现代冶金工厂得到了广泛应用。步进梁采用液压传动，使传动结构简单，省去了一套凸轮、齿轮机构，占地面积小，且传动平稳，容易实现自动控制，因此步进加热炉传动装置一般都采用液压驱动。2液压系统及工作原理(1)主要性能参数升降缸速度vs=4．5m／minvj=7．5m／min平移缸速度vq=vt=3．5m／min系统工作压力P=5．5MPa液压泵流量Q=171L／min工作周期t=28s其流量循环图(Q一t)见图l。图1流量循环图(2)液压控制系统及工作原理图2所示为步进加热炉液压站，由两台恒压变量柱塞泵供油，既可同时工作也可轮换工作。考虑到步进炉是间隙工作制，电磁溢流阀采用常开式，液压缸工作时电磁溢流阀通电，系统建立起压力。图3所示为升降缸液压控制回路。当需要钢坯上升时，7DT(10DT)通电，插装阀块7(5)关闭，而8(6)开通，压力油经单向阀26(25)和插装阀块7(5)到达2减压阀9(3)，此时单向节流阀块ll(1)不开通，油液经减压阀9(3)减压后通过单向节流阀lO(4)到达2升降缸的有杆腔，无杆腔的油液经阀块8(6)流回油箱。在压力油作用下活塞退回，步进梁上升将钢坯托起。图2液压站图3升降缸控制回路当需要钢坯下降时，8DT(9DT)通电，插装阀块8(6)关闭，而7(5)开通。这时压力油经单向阀26(25)和插装阀块7(5)到升降缸的无杆腔。有杆腔的油液经减压阀l2(2)和单向节流阀ll(1)的调节后，流经阀9(3)、7(5)与液压泵压力油汇合进入1液压缸无杆腔，实现差动连接使升降缸活塞退回，步进梁下降，将钢坯放在固定梁上。此差动连接主要是满足步进梁下降时液压缸所需要的大流量。在此过程中，单向阀25与26防止了当单支液压缸作用时油液的互串，同时也防止了当平移缸负载较小时油液到流到平移缸系统。图4所示为平移缸液压控制回路。图4平移缸控制回路当钢坯前移时，3DT(6DT)和11DT(12DT)通电，插装阀块21、24和19(14、15、17)打开，而22、23(13、16)关闭，压力油经减压阀20(18)减压后，经调速阀19(17)与21(15)的油液汇合进入液压缸无杆腔，有杆腔的油液经背压阀24(14)后回油箱，平移缸使步进梁前移实现钢坯步进。当前移一段距离后(由现场定)，11DT(12DT)断电，压力油只通过调速阀21(15)进入液压缸无杆腔，使液压缸的前移速度由快变慢从而实现缓冲，其缓冲速度可由节流阀调节。当步进梁后退时，4DT(5DT)通电，插装阀块22和23(13、16)打开，而21和24(14、15)关闭，压力液压英才网用心专注、服务专业液压英才网用心专注、服务专业油经减压阀20(18)减压后再经阀19和21(17和15)后到达调速阀块23(13)经调速阀作用后进入平移液压缸有杆腔，无杆腔回油经背压阀块22(16)回油箱，步进梁后退到原始位置。3系统特点（1）对液压系统中的压力补偿，通常采用电液比例控制或伺服阀来实现。本系统采用了普通插装阀组成压力补偿回路，有效防止了步进梁前移时产生的惯性冲击，起到了缓冲作用。(2)在快速运动的液压机械或系统需要大流量时，为节省能源，通常采用多泵供油或将蓄能器作为辅助动力源供油。当步进梁下降过程中，从流量循环图中可看出，液压缸所需流量峰值达到570IMmin。为解决大流量的供油问题，本系统设计了用插装阀组成的差动回路，成功的满足了步进梁下降所需的大流量。既未增加电气控制元件，差动回路组成也没有增加新的阀件，省去了一套蓄能器供油回路，简化了系统，节省了费用。(3)因加热炉为双排步进炉，工艺要求有时需要单独运行，所以不能采用机械同步，采用了带节流调速的插装阀，以控制两个升降缸和两个步进缸(平移缸)的同步。这种方式虽然不能消除同步产生的积累误差，但对中、小型加热炉，仍能保证正常工作。(4)本系统采用插装阀件，实现相同功能的元件少，结构紧凑，可靠性高，投资少。步进加热炉液压控制系统在现场调试一次成功，工作可靠，完全满足设计要求，收到了良好效果。