(首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山　063200)

引言

40萬噸帶鋼剪切生產(chǎn)線是目前國(guó)內(nèi)設(shè)備配置一流、自動(dòng)化控制水平一流的帶鋼剪切線，主要用于熱軋鋼卷的后部精加工處理，是將熱軋鋼卷開卷、切邊、矯平、定尺剪切、包裝，然后發(fā)往終端用戶[1]。然而，隨著產(chǎn)量逐步提高，上卷小車液壓系統(tǒng)在運(yùn)行中暴露出了一些問題，成為了生產(chǎn)順穩(wěn)的瓶頸，亟需解決。

1　問題分析

40萬噸帶鋼剪切生產(chǎn)線上卷小車的作用是將鋼卷從上料鞍座運(yùn)至地輥站進(jìn)行打捆帶拆除，經(jīng)測(cè)寬測(cè)徑裝置后再由上卷小車運(yùn)至開卷機(jī)芯軸上進(jìn)行開卷。上卷小車的上升過程由一套獨(dú)立的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液壓缸伸出實(shí)現(xiàn)(見圖1)，下降過程依靠其自重使液壓缸縮回實(shí)現(xiàn)。該液壓系統(tǒng)安裝在上卷小車固定底座尾部，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下隨著上卷小車水平移動(dòng)。上卷小車液壓系統(tǒng)由德國(guó)某公司設(shè)計(jì)，液壓站采用的是高壓定量泵直供的形式，選配了2臺(tái)REXROTH的AZPF-011型齒輪泵(上卷小車上升時(shí)，2臺(tái)齒輪泵同時(shí)啟動(dòng)，上卷小車下降時(shí)，1臺(tái)齒輪泵工作)，單泵參數(shù)：流量16 L/min，壓力20 MPa，電機(jī)功率5.5 kW；油箱容積0.5 m3。

40萬噸帶鋼剪切生產(chǎn)線上卷小車液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在如下問題：

(1) 內(nèi)置油箱中的液壓泵間歇性工作，啟動(dòng)方式為帶載啟動(dòng)，對(duì)液壓泵的沖擊較大，故障頻繁，每次更換液壓泵需將油箱上蓋打開，油液全部排出后進(jìn)行更換，耗時(shí)約3 h，嚴(yán)重影響生產(chǎn)；

(2) 液壓系統(tǒng)未設(shè)置冷卻裝置，當(dāng)車間溫度大于25 ℃且連續(xù)上卷時(shí)，油箱油液溫度會(huì)逐步升高近60 ℃左右。油溫過高，將加劇油品老化變質(zhì)與液壓元器件磨損；

(3) 上卷小車升降由一套獨(dú)立的液壓系統(tǒng)控制，既增加了設(shè)備維護(hù)的工作量與難度，同時(shí)又增加了設(shè)備維護(hù)成本。

2　改造措施

為解決上卷小車液壓系統(tǒng)存在的問題，從40萬噸帶鋼剪切生產(chǎn)線另一個(gè)液壓系統(tǒng)、低壓液壓系統(tǒng)(見圖2)取油源， 該低壓液壓站配置了3臺(tái)(2用1備)REXROTH的A4VS0-180型恒壓變量軸向柱塞泵，單泵參數(shù)：流量255 L/min，額定壓力35 MPa，電機(jī)功率110 kW，油箱容積為6 m3。

1.電機(jī)+齒輪泵　2.單向閥　3.壓力表　4.壓力繼電器　5、14.溢流閥 6、11.電磁換向閥　7.平衡閥　8.雙單向節(jié)流閥　9.液控單向閥 10.液壓缸　12、15.電磁球閥　13、16.單向節(jié)流閥　17.空氣過濾器 18.液位控制器　19.溫度控制器　20.回油過濾器　21.油箱圖1　改造前上卷小車液壓原理

從低壓液壓系統(tǒng)引油源的主要依據(jù)： ① 滿足壓力要求。上卷小車自帶液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為20 MPa，取油源的低壓液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力恒定為23 MPa，滿足上卷小車的動(dòng)力要求； ② 滿足流量要求。上卷小車在上卷過程中，原自帶液壓系統(tǒng)提供的流量為32 L/min，低壓液壓系統(tǒng)可提供的最大流量為510 L/min，流量大小可通過節(jié)流閥實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，因此低壓液壓系統(tǒng)提供的流量滿足上卷小車升降速度要求。另外，上卷小車上卷過程是40萬噸帶鋼剪切生產(chǎn)線生產(chǎn)帶鋼時(shí)的第一道工序，不存在影響其他工序液壓流量的問題。具體改造措施如下：

(1) 制造一個(gè)集成式液壓閥塊。該液壓閥塊進(jìn)油管與回油管分別與距上卷小車較近的低壓液壓系統(tǒng)的1#閥臺(tái)進(jìn)油管與回油管通過氬弧焊連接，在閥塊上安裝一組通徑DN10 mm的REXROTH疊加式液壓閥

1.油箱　2.電機(jī)+恒壓變量泵　3.安全閥塊　4.高壓過濾器　5.電磁換向閥　6.電機(jī)+螺桿泵　7.加熱器 8.循環(huán)過濾器　9.板式冷卻器　10.回油過濾器圖2　低壓液壓站原理圖

(見圖3)，包括：電磁換向閥1 (型號(hào)：4WE10J3X/G24N9K4) ，其作用是控制油路換向[2]，實(shí)現(xiàn)控制上卷小車升降； 液控單向閥2 (型號(hào)：Z2S10A2-3X/V)，其作用是在運(yùn)輸鋼卷過程中，鎖緊油路，確保上卷小車能夠在任意高度位置停留； 雙單向節(jié)流閥3 (型號(hào)：Z2FS10-5-3X/V) ，其作用是調(diào)節(jié)上卷小車下降速度； 雙單向節(jié)流閥 4(型號(hào)：Z2FS10-5-3X/V)，其作用是調(diào)節(jié)上卷小車上升速度；溢流閥5 (型號(hào)：ZDB10VA2-4X/315)，當(dāng)控制回路壓力達(dá)到調(diào)定壓力(24 MPa)時(shí)開啟溢流，對(duì)控制回路起過載保護(hù)作用。

(2) 配制單程液壓管路。當(dāng)上卷小車上升時(shí)，液壓油通過此管路驅(qū)動(dòng)上卷小車液壓缸缸桿伸出實(shí)現(xiàn)；當(dāng)上卷小車下降時(shí)，上卷小車自重約5 t，可依靠其自重將升降液壓缸缸桿縮回，液壓油通過此管路回油，實(shí)現(xiàn)上卷小車下降。所配置的液壓管路采用不銹鋼管，材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti， 規(guī)格為φ22×3 mm， 配管總長(zhǎng)度

為25 m；

(3) 鋪設(shè)一條拖鏈。上卷小車在上卷過程中需將鋼卷從鞍座處運(yùn)至地輥站處拆除捆帶，然后再運(yùn)至開卷機(jī)芯軸上開卷，總行程為15 m。考慮到行程與現(xiàn)場(chǎng)空間因素，鋪設(shè)一條長(zhǎng)度為8.5 m、寬度0.18 m、彎曲半徑為0.2 m的鋁合金材質(zhì)拖鏈，在拖鏈中配置一根長(zhǎng)8.5 m、壓力等級(jí)為35 MPa、通徑DN12 mm的液壓膠管。

(4) 完善控制方式。將原控制上卷小車自帶液壓系統(tǒng)電磁換向閥6(見圖1)的24VDC四芯0.5 mm2信號(hào)控制線引至與新增的電磁換向閥1(見圖3)的兩端電磁鐵相連，總長(zhǎng)約為20 m，用以控制上卷小車升降動(dòng)作。在液壓閥塊的A油路上設(shè)置一支壓力繼電器 (型號(hào)：EDS344-3-250-000，HYDAC)，當(dāng)控制回路壓力達(dá)到壓力繼電器壓力設(shè)定值(25 MPa)時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)電磁換向閥1斷電，對(duì)控制回路起到保護(hù)作用。取消上卷小車自帶液壓站的電機(jī)啟停信號(hào)與油箱上的溫度控制器的控制信號(hào)。

3　結(jié)論

通過對(duì)40萬噸帶鋼剪切生產(chǎn)線上卷小車液壓系統(tǒng)存在問題的分析，制定了相應(yīng)的改造措施并實(shí)施，取得顯著效果：

(1) 改造后的上卷小車液壓控制回路運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，完全替代了上卷小車自帶的液壓系統(tǒng)，不需要采購(gòu)原液壓系統(tǒng)的電機(jī)、液壓泵、溫度傳感器等備件，降低了備件采購(gòu)費(fèi)用；

(2) 改造后的上卷小車液壓控制回路明顯簡(jiǎn)化，有利于故障的查找與解決；

(3) 改造內(nèi)容來源于生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)其他類似液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改進(jìn)有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)：

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