入口受料槽升降裝置液壓控制改進★

張 力

（太原重工股份有限公司技術中心， 山西 太原 030024）

引言

冷床是無縫鋼管生產線的主要設備之一，通常位于定（減）徑機與預精整設備之間，主要功能為鋼管的輸送和旋轉冷卻，由三大部分組成，即冷床上料裝置即入口受料槽、鋸齒型冷床本體、冷床下料裝置及輸出輥道。

1 入口受料槽升降裝置結構

如圖1所示，入口受料槽位于冷床的入口側，將經過定（減）徑機定（減）徑后的鋼管輸送入冷床本體。通過升降裝置的驅動，入口受料槽完成兩個動作，下降受料和上升送料。

圖1 冷床區布置簡圖

升降裝置的結構如圖2所示，液壓缸通過連桿、連桿來驅動輥子的升降，進而推動托管架完成升降動作。具體動作過程如圖3所示，液壓缸活塞桿縮回時，托管架下降到最低位，接受輥道輸送來的鋼管。液壓缸活塞桿伸出時，托管架上升到最高位，將鋼管推送入冷床本體。

圖2 受料槽升降裝置機械結構圖

圖3 受料槽升降裝置機械結構側視圖

入口受料槽總長約90 m，分為兩段，第一段包含三組升降裝置，第二段包含兩組升降裝置。第一段的三個液壓缸和第二段的兩個液壓缸分別通過連桿機構建立剛性的運動聯系，實現同步動作。兩段受料槽之間有一個離合裝置，當生產長管時，離合裝置將兩段受料槽剛性連接成為一個整體受料槽，整體動作，實現單排布料；當生產短管時，離合裝置將兩段受料槽分開，可分別動作，實現雙排布料。

2 升降裝置液壓缸液壓控制回路

入口受料槽升降裝置的液壓缸的控制回路如下頁圖4所示：5組回路原理相同，均由電磁換向閥、疊加式液控單向閥和疊加式雙單向節流閥組成。電磁換向閥的電磁鐵b得電時，液控單向閥開啟，液壓缸活塞桿伸出，冷床受料槽上升；電磁換向閥的電磁鐵a得電時，液控單向閥開啟，液壓缸活塞桿縮回，冷床受料槽下降；兩側電磁鐵都不得電時，液控單向閥關閉，液壓缸保持靜止。雙單向節流閥的功能是控制工作油口的流量。

此控制回路通過單向節流閥來調節流量，達到液壓缸近似的速度同步，其缺點是同步精度受油溫和負載的影響較大，且各個液壓缸分開單獨控制也不能保證同步動作。雖然各個液壓缸通過連接桿剛性連接在一起，但是如果不能嚴格保證液壓缸同步動作，動作慢的液壓缸對動作快的液壓缸提供反作用的負載，使得機械同步的長連接桿出現不同步的卡阻點，導致托管架高低不平造成偏載，偏載嚴重時還會導致液壓缸活塞桿卡滯或連接桿斷裂，無法正常升降，影響正常生產的進行。

圖4 升降裝置液壓缸控制回路

3 液壓控制回路改進措施

為克服現有的控制方式的缺點，進行了如下的改進：

如圖5所示，第一段受料槽的三個液壓缸和第二段的兩個液壓缸各自由一組控制回路控制，工作過程為：

1）當需要一段受料槽單獨動作時，電液換向閥3或4的電磁鐵b得電，液控單向閥1或2開啟，液壓缸活塞桿同時伸出，冷床入口受料槽上升；電液換向閥3或4的電磁鐵a得電，則液壓缸活塞桿同時縮回，冷床入口受料槽下降；兩側電磁鐵都不得電時，液壓缸靜止不動。電磁換向閥的電磁鐵不得電。

2）當兩段受料槽由離合裝置剛性連接成為一個整體，整體動作時，電液換向閥3和4的電磁鐵同時得電，液控單向閥1和2開啟，所有液壓缸活塞桿同時伸出，冷床入口受料槽上升；電液換向閥3和4的電磁鐵a得電，則所有液壓缸活塞桿同時縮回，冷床入口受料槽下降；兩側電磁鐵都不得電時，液壓缸靜止不動。在兩組方向閥的P口之前各串聯一個油溫補償的流量控制閥5和6，用來精準調節流量。電磁換向閥的作用是當兩段受料槽整體動作時，電磁換向閥的電磁鐵a得電，連通兩組液壓缸的壓力油側以及實現流量自動分配，防止出現偏載情況。

圖5 改進后的升降裝置液壓缸控制回路

4 結論

1）同一段受料槽的幾個液壓缸由一組閥統一控制，保證一段受料槽單獨動作時，幾個液壓缸可以保證快速并同時動作。

2）兩段受料槽連接在一起工作時，可確保5個液壓缸流量自動分配，實現受力與速度的平衡，確保同步升降，避免出現液壓缸卡滯和連接桿斷裂的現象。

3）改進后的回路已應用于山東某鋼廠連軋管機組項目中，并取得良好效果。