液压增压器在棒材轧机改造中的应用

胡建钢

(安徽马钢工程技术有限公司，安徽马鞍山 243000)

液压增压器在棒材轧机改造中的应用

胡建钢

(安徽马钢工程技术有限公司，安徽马鞍山 243000)

运用液压分流器的增压特性，解决棒材轧机改造利用旧液压系统、新增粗轧机组压力不够的问题。实践证明:在该项目改造中，液压分流器作液压增压器使用经济实用，利旧液压系统无需改进，并减少加工制作、施工安装等多项环节，节省投资。

液压分流器;液压增压器;棒材轧机改造

海外某轧钢厂棒材车间扩能改造，在原有18架轧机前，增加φ650水平、立式粗轧机各一架。改造后，轧制钢坯原料断面由120 mm×120 mm改为150 mm×150 mm，坯料长度仍为6 m，这样可使其生产能力由原来的30多万吨/年增长到近50万吨/年。该厂原有18架“红圈”轧机，其液压系统设备为意大利POMINI公司设计、制造，而此次改造则由作者单位设计供货。

1 问题的提出

设计改造原则，利用原有设备，减少投资。但在改造设计中遇到问题，新增两架粗轧机设备尺寸和质量增大，机架锁紧机构液压缸工作压力需要21 MPa才可将锁紧机构打开，而该厂原有轧机液压系统工作压力只有14 MPa。如果对原有液压系统泵站进行改造，需要增大电机容量更换电机，修改泵站设备结构尺寸与布置，重新配作泵组底座、联轴器等，对泵组土建基础也要修改制作。这样不仅投资较大，而且施工周期长。如果采用“液压分流器”作为“增压器”使用，可简单有效地解决机架锁紧机构所需的压力问题。

2 分析

机架锁紧机构具有高压小行程、快速启闭的工作特点。锁紧机构由4只弹簧复位油缸组成，即“弹簧锁紧液压打开”，断开液压、蝶形弹簧推出活塞锁紧机架，反之锁紧机构打开。机架锁紧机构动作为非生产操作，只有“换辊”和“更换辊槽及孔型”时打开锁紧机构。图1是轧机机架锁紧机构示意图。

图1 机架锁紧机构

如图2所示，在机架锁紧油缸液压控制回路中，接入一只等量分配的两流“液压分流器”，或称“液压分流马达”。运用“液压分流器”增压特性，理论上可使锁紧油缸工作压力增加1倍，为28 MPa，考虑液压分流器内部压力损失约2.8 MPa(参见产品样本或按 Δp=p进口×20% 计算)，该液压回路总压力损失不大于4 MPa，完全可以满足锁紧油缸21 MPa工作压力要求。根据“液压分流器”进出口功率相等原理，锁紧机构油缸开启速度降低1倍，开启时间由原来2～3 s增加到4～6 s。由于机架锁紧机构启闭为非生产操作，因此也能满足生产操作要求。

图2 水平轧机液压控制回路

3 方案实施

图2为水平轧机液压阀台原理图，图示云线部分为在液压阀台上安装的“液压增压器”。增压器放空腔油口经S25A0(不带弹簧的)单向隔离阀接回油箱。

依据锁紧缸参数计算可知，4个锁紧缸同时开启流量约为68 L/min，选择KINSSON公司JKS－012E型两流齿轮式液压分流器，单流流量17～82 L/min，工作压力26 MPa，峰值压力28 MPa，外形尺寸 (长×宽×高)约为:400 mm×127 mm×185 mm。该液压分流器可以直接安装在轧机液压阀台上，轧机液压阀台位于轧机附近。

4 结论

按图2制作的液压阀台，经测试完全可以满足工厂生产、检修要求。锁紧机构打开压力约20 MPa左右，启闭时间约4 s。实践证明:运用液压分流器的增压特性，解决棒材轧机改造中液压系统压力不足问题是完全可行的，并且可减少工程设备基础建设环节，降低工程投资。值得提醒的是:在多个执行回路液压系统中，个别回路为高压大负载，用液压分流器，作为增压元件使用，可以避免因单个回路负载大、压力高，提高整个液压系统工作压力，减小系统电机功率，降低系统能耗，起到节能的效果。

液压分流器作为“增压器”使用，如对流量分配无严格要求，尽可能选择齿轮式液压分流器，它比柱塞式液压分流器具有更低的压力损失，元件价格比柱塞式液压分流器便宜。设计使用时应当注意，增压腔的压力不能高于液压分流器可以承受的压力。

［1］雷天觉，李寿刚.液压工程手册［M］.北京:机械工业出版社，1990.

［2］胡建钢.液压分流器增压特性与应用［J］.液压与气动，2009(4):55－56.

［3］KINSSON产品样本.

TG711

B

1001－3881(2014)10－204－2

10.3969/j.issn.1001 －3881.2014.10.062

2013－09－10

胡建钢 (1955—)，男，本科，高级工程师，主要从事冶金设备液压润滑与气动系统设计工作。E－mail:hujg@msdri.com。