5000kN液压剪断机在连铸线上的应用

于 铸造每米钢坯所需的时间为２ 一 ０， ４ ５ｓ 所以剪切时
间大大小于钢坯铸造时间，符合工艺要求，所选电 １ ３ Ｄ － Ｔ ５ 机、 油泵符合要求。同时剪切速度越快，剪切质量越 好，剪切断面变形越小。 ３ 设备特点 （ ）采用了机械 、液压传动 、Ｐ Ｃ控制和交流 １ Ｌ 变频调速控制相结合，是真正机、电、液一体化产 品。采用液压传动， 剪切力大、易于实现过载保护， 惯性小， 整个装置结构紧凑，便于 自动控制；采用 ＰＣ控制， 图 １ 液压原理图 Ｌ 具有可靠性高，编程和使用方便，接线简 缸 １ 有杆腔的油经换向阀块 １ 一 ５ ３ ６回油箱，剪切油 单， 通用性好， 网络通讯功能强， 易于安装和维护。 缸快速下行。剪切刀下行碰到钢坯， 工作压力上升达 （ ）整个动作可单独手动也可 自动控制，使操 ２ 到或超过 ６ Ｐ ， Ｍ ａ 低压泵 ７ 卸荷，高压泵 ６ 排出的高 作具有灵活性。 压油在调压阀块 １ 一 ３ ８的设定压力下经单向阀块 １ ３ （）采用了恒功率变量柱塞泵技术，节约了能 ３ 一、 １ 换向阀块 １ － 进入剪切油缸 １ ３４ ５的无杆腔，剪 耗。 切油缸 １ ５有杆腔的油经换向阀块 １ － ３ ６回油箱，剪 （ ）主机行走机构采用了交流变频调速技术， ４ 切油缸 １ 工速下行。电磁铁 １Ｔ ２ Ｔ ５ Ｔ ４ Ｔ ５ Ｄ ， ， ， Ｄ Ｄ Ｄ 既符合当前设备发展的主流，又使设备能满足不同钢 得电时，低压泵７ 排出的工作油在调压阀块 １ － 的 ３ ７ 坯流速变化的要求。 调定压力下经单向阀块 １ － 、 ３ ２ 换向阀块 １ 一 进人 ３３ （ ）油泵电机组：采用开式系统设计，加载时 ５ 剪切油缸 巧 的有杆腔，高压泵 ６排出的工作油经单 电磁铁得电，电机启动时不带负荷 ，既起到了保护电 向阀块 １ 一 、 ３ １ 换向阀块 １ － 进人剪切油缸 １ 的有 ３３ ５ 动机的作用，又减少了对电网的负荷和污染。 杆腔，剪切油缸 １ 无杆腔的油经换向阀块 １ － ５ ３ ５回 （）控制阀组：采用大、小流量双系统，节约 ６ 油箱，剪切油缸快速回程。 了产品成本。同时， 设有压力设定功能，并有若干测 （）压料系统工作原理说明 ２ 压点， 均可检测到当时的压力情况，向执行机构分配 油泵 ９ 排出的工作油经电磁换向阀 １ ４回油箱， 所需的压力能源。 油泵９ 空负荷运行，压料油缸 １ ６的上升与下降经电 （）无备用泵： ７ 受工作环境的限制不采用备用 泵， 使设备结构更紧凑。 磁换向阀 １ 控制：如果电磁铁 ８ Ｔ得电，油泵 ９ ４ Ｄ 排 出的高压油在溢流阀 １ ２的调定压力下经电磁换向阀 （ ）上、 ８ 下剪切刀座采用冷却系统，避免在高 温环境下金属材料过早失效。 １ 进人压料油缸 １ 的无杆腔，而有杆腔的油经电磁 ４ ６ 换向阀 １ ４回油箱；如果电磁铁 ７ Ｔ得电，油泵 ９排 Ｄ （ ）液压系统采用插装阀的集成块结构，具有 ９ 通油能力大、流动阻力小、响应速度快等特点，使液 出的高压油在溢流阀 １ ２的调定压力下经电磁换向阀 （ 下转第 １１ ８ 页右下方） １ 进人压料油缸 １ 的有杆腔，无杆腔的油经电磁换 ４ ６
剪切系统 系统额定压力
１／ １ ５ ａ ６ ３ ． ＭＰ
压料系统
行走系统
２ ＭＰ ０ ａ
系统额定压力
控制方式
变Βιβλιοθήκη Baidu调速
系统工作压力 系统工作流量
电动机功率
Ｊ 回程 决进／
工进
６ ａ ＭＰ ２ ＭＰ ５ ａ
系统工作压力
系统工作流量
电动机功率
１ ＭＰ ６ ａ
－ ／ ｎ ５ 速度范围 ０ ｍ ｍｉ
快进／ 回程
工进
４ ５ ／ ｎ １ Ｌ ｍｉ ２ ５ ／ ｎ ４ Ｌ ｍｉ
２ Ｕ ｍｉ ０ ｎ ５ ５ Ｗ ． ｋ
功率
２ ２ ． ｋ Ｗ
５ ｋ ２ Ｗ
２２ 液压系统工作原理 ． （）剪切系统工作原理说明 １ 如图 １ 剪切系统采用低压大流量、高压小 所示：
流量系统。电磁铁 １ ２ Ｄ ， Ｔ不得电时，低压泵 ７排 Ｔ Ｄ 出的工作油经调压阀块 １ 一 ３ ７回油箱，高压泵６ 排出 的工作油经调压阀块 １ ８回油箱，油泵空负荷运 ３一
胡品龙，顾瑞华
Ｔ ｅ ｐ ａｏ ｏ ００Ｎ ｒｕｃ ｅ Ｓｅｒ ｉ ｔ ｏｔ ｕｕ 一 ａ ｉ ｉ ｃｔｎ ５０ｋ Ｈ ｄａｌ Ｂｌｔ ａｓ ｈ Ｃ ｎ ｎｏｓ ｃｓｎ Ｌｎ ｈ Ａ ｌ ｉ ｆ ｐｉ ｙ ｉ ｉ ｈ ｌ ｎ ｅ ｉ ｔ ｇ ｅ
部分主要包括机架机座、 行走机构、 压料装置、 剪切 装置 （ 含剪切导向装置、刀片间隙调整装置）和冷 却、 润滑装置； 液压控制系统包括电机油泵、阀组、 油缸、 油箱及连接管道；电气系统由电机控制系统、 ＰＣ Ｌ 控制系统和变频调速控制系统及相应的程序、 线
不断扩大， 大断面钢坯的生产已成为当前生产的主 路等组成。 这三部分有机地结合在一起， 形成一个整 流， 以上的钢坯切断手段已 越来越不能适应当 前的生 体安装在轨道上。 产需求。因此， 我厂陆续开发了一系列大吨位液压钢 （）设备动作原理简介。设备处于初始位置， ３ 坯剪断机， 用于大断面钢坯的在线剪切。 连铸钢坯穿过剪切刀口， 变频调速电机工作使设备加 ， 设备工作状况及动作原理简介 速， 钢坯碰到定尺装置的发讯器， 设备的 前进行走速 （）设备工作状况简介。 １ 在钢坯连铸生产线上， 度达到与钢坯同 速， 压料油缸工作将钢坯压住， 压料 由于钢坯是连续铸出的， 要求设备在工作时不能 所以 到位后行程开关发讯， 剪切油缸工作将钢坯剪断并回 出现故障， 可靠性要高， 在剪切时应根据钢坯的流速 程， 压料油缸同时回程。剪切油缸和压料油缸回程 同步行走， 保证钢坯的定尺精度和铸坯的连续性。 时， 以 剪断机在变频电机控制下快速返回， 到达起始点 同时， 由于方形钢坯流出 时的 状态一般的直剪刀片不 等待下一次剪切。 整个动作过程可连续完成， 也可单 适宜使用， 所以只能采用 Ｖ字刀片斜剪 （ 降低断面 独手动执行。 变形量， 方便轧坯） 。钢坯流速为 １ ２５ ／ ｉ ． ．ｍ ｍｎ ２一 ， ２ 系统组成及工作原理 钢坯定尺长度为 １ ３ 剪切温度大约在７０ 统主要参数 （ 一 ｍ 根， ／ ０７ ２１ 系 ． 见表 １ ）
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・２ ５ ・ １
行。低压泵７ 的压力调整由调压阀块 １ 一 设定，压 ３ ７ 力调定在６ Ｐ。高压泵６ Ｍａ 的压力调整由调压阀块 １ ３ － 设定，压力调定在 ２Ｍ ａ ８ ５ 。电磁铁 １ ２Ｔ Ｐ Ｄ ， ， Ｔ Ｄ ６ Ｔ ３Ｔ Ｄ ， 得电时，当工作压力小于 ６ Ｐ 时，低压 Ｄ Ｍａ 泵７ 排出的工作油在调压阀块 １ － 的调定压力下经 ３７ 单向阀块 １ － 、 ３ ２ 换向阀块 １ － 进人剪切油缸 １ 的 ３４ ５ 无杆腔， 高压泵 ６ 排出的工作油经单向阀块 １ 一 ， ３ １ 换向阀块 １ 一 进人剪切油缸 １ ３ ４ ５的无杆腔，剪切油
（ａｇ ｎ ａ ｎ Ｈ ａｌ Ｍ ｃｉ ｒ ｃｒ Ｊｎ ｉ２４２ Ｃｉ ｔ ， ｉ ｇ ｎ ４３ ｎ） Ｊｎｙ Ｈ ｈ ｇ ｕｃ ｈ ｅ Ｆ ｏ ｉ ｉ ｕ ｏ 州ｒ ｉ ａ ｎｙ ａ ｙ ａ ｙ １ ｈａ
Ａ ｓａｔ ｈ ｗｒｎ ｐｎｉｅ ｕ ｍ ｔ ｈ ｕｃ ｅ ｈ ｒ ｎ ｉ ｏｓ ｃｓｎ ｔｌ ｗｓ ｄｃｄ Ｔｅ ｒ Ｔｅ ｋ ｇ ｃ ｌｏａｔ ａｃ ａｌ ｂｌ ｓ ａ ｉｃ ｔｕｕ 一ａｉ ｓｅｌｅ ｉｒ ｕｅ． ｓ ａ ｂｔ ｃ； ｏ ｉ ｒ ｐ ｆ ｉ 州ｒ ｉ ｉ ｔ ｓ ｏ ｎ ｒ ｉ ｏ ｌ ｅ ｎ ｔｇ ｉ ａ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｈ ｈ ｅ ｗｓ ｔｌｄ ｔ ｐ ｃｓ ｓ ＰＣ ａｄ ｅｕ ｐｄ ａ ａｌ一ｒ ｕｎｙ ｉ ｅｔ ｏｔｌ ｒ ｎ ｇ Ｔｅ ａｎ ａ ｃ ｒｌ ａ ｈ ｒ ｅ ｅ场 Ｌ ， ｗｓ ｉ ｅ ｗｔ ｖ ｉ ｅ ｆｑｅｃ ｅｕ ｍｎｔｃ ｒ ｔ ｕ ｉ ． ｓｅｒｇ ｏ ｏｅ ｌ ｅ ｓ ｎ ｌ ｏ ｎ ａ ｑｐ ｉ ａ ｂ ｅ ｈ ｒ ｑｐ ｏ ｏ ｈ ｎ ｎ ｈ ｈ ｉ ｎ ｅ ｉｓｉ ｏ ｔ ｌｇ ｓ ｔｎ ｅｂｌ ｉ ｃ ｔｕｕ 一 ａ ｉ ｌｅ ａｄ ｈ ｈ ｄｃｏ ｅｉｅｃ ａｄ ｃ ｔ ｓ ｆ ｈ ａ ｅ ｉ ｓ ｌ ｔ ｏ ｉ ｏｓ ｃ ｔｇ ， ｈｓ ｐ ｕｔｎ ｃ ｎｙ ｌ ｏ ． ｕ ｒ ｒ ｅ ｏ ｔ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅ ｃ ｅ ｌ ｅ ｎ ｓｎ ｉ ｎ ａ ｉ ｒ ｉ ｆ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｎ ｏ ｓ ｗ Ｋ ｙ ｏｄ Ｃｎｎｏｓ ｃｓｎ ｆ ｌ ｔ Ｈ ｒ ｌ ｄ ｖ； ｃ ｒ ； ｉ ｌ ｆｑｅｃ ｃ ｒ ； ｔｕｕ 一 ａ ｉ ｏｓ ｅｂｌ ； ｄ ｕｃ ｅ ＰＣ ｔｌ Ｖｒｂ 一ｒ ｕｎｙ ｔｌ ｅｗ ｒｓ ｏ ｉ ｔｇ ｔ ｉ ｅ ｌ ｅ ｙａｉ ｒ ｉ Ｌ ｏ ｏ ａａ ｅ ｅ ｎ ｏ ｏ ｎ
Ｈ Ｐ －ｎ ， Ｒ ｉ ｕ Ｕ ｌ ｇ Ｇ ｕ ｈａ ｉｏ ｎ Ｕ －
０ 前言
左右。
连续铸钢技术已 成为当代冶金生产的重大 技术成 果而被广泛使用。它不仅简化了冶金生产工序， 缩短 了冶金生产流程， 而且大大节约了能耗， 提高了金属
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《 机床与液压》２０． １ ０４Ｎ． ｏ０
５０ｋ 液压剪断机在连铸线上的应用 ００Ｎ
（ 江阴市华宏液压机械厂，江苏江阴２４２） １ ３ ４
摘要： 介绍了全自 动液压钢坯在线剪的工作原理。该剪断机利用可编程控制器对设备的动作进行全程控制， 辅以变频 调速控制设备的行走，适合于大断面钢坯连铸生产线的使用， 生产效率高， 使用成本低。 关键词： 钢坯连铸； 液压传动； Ｌ 控制； ＰＣ 变频调速 中图分类号：Ｖ６． ２１７ ＋ 文献标识码： ６ ｓ 文章编号：１ １ ３８ （ ０ ） － １ － ０ － ８１ ４ １ ２４ ２ ０ ２ ０ ０
《 机床与液压》２０． １ ０４Ｎ． ｏ０
４２ ； ． ｓ
工进剪切过程：流量 ２５ ｉ，工进剪切时间 ４ Ｕｍｎ
３ １ ． ｓ ；
漪 皿 啊 姗 器
剪切回程过程：流量 ４５ ｍｎ １ Ｌ ｉ，剪切回程时间 ／
３４ ｏ ． ｓ
由于压料回程和剪切回程动作同时进行， 压料回 程时间小于剪切回程时间， 所以只计算剪切回程时 间。则一个剪切周期所需的时间为 １．ｓ ０７ ，考虑到油 泵的效率和高压泵的排量， 剪切周期为 １ｓ ２ 左右。由
收得率，改善了铸坯质量。同时，它还改善了劳动生 产条件，使生产过程实现了连续化、机械化和 自动 化。作为连铸， 按其工艺要求必须进行定尺。在线切 断钢坯的方式， 大多采用自 动或人工火焰切割， 材料 损耗大、 切割成本高。但是随着国内连铸生产能力的
（）设备简介。该液压在线钢坯剪断机与水平 ２ 方向 ５， 成４０ 剪切方向为钢坯的对角线，由三部分组 成： 机械部分、 液压控制系统与电气控制系统。机械
向阀１ 回 ４ 油箱， 压料缸回 程。
（）各动作流量和时间分配 ３ 压料过程： 流量 ２ Ｕｍｎ ０ ｉ，压料时间２Ｏ； ． ｓ 压料回程过程：流量 ２ Ｕｍｎ ０ ｉ，压料 回程时间
１５ ； ．ｓ
快进剪切过程：流量 ４５ ｉ，快进剪切时间 １ Ｕｍｎ