入口受料槽升降装置液压控制改进★

张 力

（太原重工股份有限公司技术中心， 山西 太原 030024）

引言

冷床是无缝钢管生产线的主要设备之一，通常位于定（减）径机与预精整设备之间，主要功能为钢管的输送和旋转冷却，由三大部分组成，即冷床上料装置即入口受料槽、锯齿型冷床本体、冷床下料装置及输出辊道。

1 入口受料槽升降装置结构

如图1所示，入口受料槽位于冷床的入口侧，将经过定（减）径机定（减）径后的钢管输送入冷床本体。通过升降装置的驱动，入口受料槽完成两个动作，下降受料和上升送料。

图1 冷床区布置简图

升降装置的结构如图2所示，液压缸通过连杆、连杆来驱动辊子的升降，进而推动托管架完成升降动作。具体动作过程如图3所示，液压缸活塞杆缩回时，托管架下降到最低位，接受辊道输送来的钢管。液压缸活塞杆伸出时，托管架上升到最高位，将钢管推送入冷床本体。

图2 受料槽升降装置机械结构图

图3 受料槽升降装置机械结构侧视图

入口受料槽总长约90 m，分为两段，第一段包含三组升降装置，第二段包含两组升降装置。第一段的三个液压缸和第二段的两个液压缸分别通过连杆机构建立刚性的运动联系，实现同步动作。两段受料槽之间有一个离合装置，当生产长管时，离合装置将两段受料槽刚性连接成为一个整体受料槽，整体动作，实现单排布料；当生产短管时，离合装置将两段受料槽分开，可分别动作，实现双排布料。

2 升降装置液压缸液压控制回路

入口受料槽升降装置的液压缸的控制回路如下页图4所示：5组回路原理相同，均由电磁换向阀、叠加式液控单向阀和叠加式双单向节流阀组成。电磁换向阀的电磁铁b得电时，液控单向阀开启，液压缸活塞杆伸出，冷床受料槽上升；电磁换向阀的电磁铁a得电时，液控单向阀开启，液压缸活塞杆缩回，冷床受料槽下降；两侧电磁铁都不得电时，液控单向阀关闭，液压缸保持静止。双单向节流阀的功能是控制工作油口的流量。

此控制回路通过单向节流阀来调节流量，达到液压缸近似的速度同步，其缺点是同步精度受油温和负载的影响较大，且各个液压缸分开单独控制也不能保证同步动作。虽然各个液压缸通过连接杆刚性连接在一起，但是如果不能严格保证液压缸同步动作，动作慢的液压缸对动作快的液压缸提供反作用的负载，使得机械同步的长连接杆出现不同步的卡阻点，导致托管架高低不平造成偏载，偏载严重时还会导致液压缸活塞杆卡滞或连接杆断裂，无法正常升降，影响正常生产的进行。

图4 升降装置液压缸控制回路

3 液压控制回路改进措施

为克服现有的控制方式的缺点，进行了如下的改进：

如图5所示，第一段受料槽的三个液压缸和第二段的两个液压缸各自由一组控制回路控制，工作过程为：

1）当需要一段受料槽单独动作时，电液换向阀3或4的电磁铁b得电，液控单向阀1或2开启，液压缸活塞杆同时伸出，冷床入口受料槽上升；电液换向阀3或4的电磁铁a得电，则液压缸活塞杆同时缩回，冷床入口受料槽下降；两侧电磁铁都不得电时，液压缸静止不动。电磁换向阀的电磁铁不得电。

2）当两段受料槽由离合装置刚性连接成为一个整体，整体动作时，电液换向阀3和4的电磁铁同时得电，液控单向阀1和2开启，所有液压缸活塞杆同时伸出，冷床入口受料槽上升；电液换向阀3和4的电磁铁a得电，则所有液压缸活塞杆同时缩回，冷床入口受料槽下降；两侧电磁铁都不得电时，液压缸静止不动。在两组方向阀的P口之前各串联一个油温补偿的流量控制阀5和6，用来精准调节流量。电磁换向阀的作用是当两段受料槽整体动作时，电磁换向阀的电磁铁a得电，连通两组液压缸的压力油侧以及实现流量自动分配，防止出现偏载情况。

图5 改进后的升降装置液压缸控制回路

4 结论

1）同一段受料槽的几个液压缸由一组阀统一控制，保证一段受料槽单独动作时，几个液压缸可以保证快速并同时动作。

2）两段受料槽连接在一起工作时，可确保5个液压缸流量自动分配，实现受力与速度的平衡，确保同步升降，避免出现液压缸卡滞和连接杆断裂的现象。

3）改进后的回路已应用于山东某钢厂连轧管机组项目中，并取得良好效果。