大型板坯连铸机液压润滑系统

新技术・新设备大型板坯连铸机液压润滑系统西安重型机械研究所　曹永福　郭星良　赵伶侠　郭力戎摘要　论述了我国自行设计制造的现代化大型板坯连铸机液压润滑系统的主要性能、设计特点、制造成套及安装调试等方面取得的经验。

叙词　大型板坯连铸机　液压　润滑　系统Abstract　H ere is an expo siti on of the hydrau lic lub ricating system of the Ch inese2 bu ilt large2size slab concasting m ach ine,a m odern ized caster,expounding the exp erience ob tained in its p erfo rm ance,design featu re,m anufactu re and supp ly of com p lete set of equ i pm en t as w ell as in stallati on and comm issi on ing.D escr iptors　large2size slab concasting m ach ine,hydrau lic,lub ricati on,system 由西安重型机械研究所设计,立足国内制造的第一套大型板坯连铸机攀钢1350mm 板坯连铸机于1993年10月18日投入生产以来,设备运行良好,1996年该机已超过年设计产量100万t。

随主机投入运行的液压润滑系统良好的性能,有效地保证了该连铸机的正常生产。

继攀钢大型板坯连铸机顺利投产之后,西安重型机械研究所又成功地为上钢三厂设计了300mm×2000mm(国内最大断面)板坯连铸机。

其液压润滑系统于1995年10月18日随主机顺利投产,设备运转情况良好。

这两套大型板坯连铸机液压润滑系统都是由我国独立自主设计、制造成套、安装并调试成功的,使我国连铸机在液压润滑方面装机水平达到了一个新的高度。

这两套连铸机的液压润滑系统规模完整,技术先进,运行可靠,为国内大型液压润滑系统的设计、制造、成套、安装调试等提供了成功的经验。

本文仅就上钢三厂300mm×2000mm板坯连铸机液压润滑系统的设计、制造、成套、安装和调试方面的特点进行较为系统的介绍。

1　液压润滑系统的设备总体布局和流程液压设备分为在线液压设备和维修区液压 (2)通用性多、专用性少、针对性差。

没有针对企业特点的选型,实用性差。

(3)希望在一次性投资中解决一切问题,没有长远计划。

有些企业因为CAD投资大,就希望一次投资就能解决所有问题。

而不肯投资进行针对本企业特点的二次开发,获得的效益有限。

(4)对人员重视不够。

特别是内陆省份,人员待遇不高,企业好不容易培养的技术人才流向经济发达地区。

这个问题需妥善解决。

(修改稿日期:199715126)—1—设备两大部分。

在线液压系统设有主动力站,位于连铸机非传动侧切割机旁的地下,地面标高-6m ,面积200m 2。

在线液压设备的控制部分分为3个独立系统,即大包回转台控制系统、本体控制系统和精整控制系统,这些系统的功能是由控制阀台实现的。

主动力站和各控制系统的设备组成及流程见图1和图2。

大包回转台的大包加盖阀台V S 1、V S 2位于大包回转台门形框架之上;事故回转控制阀台V S 3位于大包回转台下面的事故回转马达旁;大包提升液压装置LL 1、LL 2固定在大包提升油缸上。

本体液压控制阀台位于距离连铸机中心线5m 处非传动侧的地下隧道内,安装地面标高-4m ,隧道尺寸214m ×214m ×3115m ,安装控制阀台18个(FS ,V S 4～V S 20)。

精整液压控制阀台V S 21、V S 22设置在去毛刺机和称量装置非传动侧的0平面上。

润滑设备分为4个独立的集中干油润滑系统,即:(1)大包回转台大轴承和大齿轮润滑系统(安装在大包回转台下的室内);(2)结晶器-4#扇形段润滑系统;(3)5#～14#扇形段润滑系统;(4)精整区集中干油润滑系统(在称量机旁的房间内)。

(2)、(3)两台集中干油润滑系统,布置在二冷扇形段非传动侧距连铸机中心线10m 的房间内。

维修区的4台小型单体液压装置分别放置在所服务的机械设备旁。

它们是:扇形段试验台液压系统;Q C 台试验台液压系统;结晶器滑动水口试验台液压系统;中间罐废料台车液压系统。

大包滑动水口液压系统和中间罐滑动水口液压伺服系统设置在+9m 平台上。

图1　主动力站流程图TAN —油箱　R F —循环过滤装置　A CC 1～A CC 3—蓄能器装置　T F —回油滤油装置P OA —本体事故保持压力　P 3—大包回转台液压系统基本压力　T —系统总回油　L 3—大包回转台系统泄漏油　S ,S 1—主泵吸油口　T 1—主泵泄漏回油　R P —循环泵装置PU 1～PU 9—主泵装置　CH —冷却加热装置　P O —本体液压系统基本压力　P 2—精整系统基本压力　P 3A —大包回转台事故回转压力　L O —本体系统泄漏油　O —循环泵吸油口　T O —主泵卸荷回油　S O —循环油回油口—11—图2　控制阀台流程图LL 1,LL 2—1#大包,2#大包提升装置　RJ —回转接头　V S 1,2—大包加盖阀台　V S 3—事故回转阀台　V S 4—Q C 台控制阀台　V S 5,7,9,11,13,15,16—扇形段1～14段夹紧阀台　V S 6,8,10,12,14—驱动辊压下阀台　V S 17—脱锭阀台　V S 18—切割下辊道摆动阀台　V S 19,20—本体调压阀台　V S21—去毛刺机、升降挡板、料头推出阀台V S22—称量阀台　FS —高压滤油装置　P O 1—扇形段框架抬起压力　P I1—扇形段2～4段驱动辊压引锭杆压力　P I 2—扇形段5～9段驱动辊压引锭杆压力　P I 3—扇形段10～14段驱动辊压引锭杆压力　P II —正常拉坯时驱动辊压坯压力2　液压润滑系统的设计选型及主要性能参数211　设计选型(1)液压设备元件为R EXRO TH 系列。

(2)润滑设备元件为L I N COLN 系列。

(3)液压缸选型为德国R EXRO TH 系列,密封为M ER KEL 系列产品。

212　工作介质除大包滑动水口液压系统使用水乙二醇外,其余各系统均使用矿物油。

213　性能参数大包回转台液压系统压力(P 3)17～19M Pa ,流量250L m in 。

本体液压系统基本压力(P O )18～20M Pa ,流量250L m in ; 压坯压力(P II )3～18M Pa ; 送引锭压力(P I )3～18M Pa 。

精整液压系统压力(P II )15～17M Pa ,流量250L m in 。

扇形段试验台液压系统压力18～20M Pa ,流量80L m in 。

滑动水口试验台液压系统压力10M Pa ,流量25L m in 。

Q C 台试验台液压系统压力18～20M Pa ,流量25L m in 。

中间罐废料台车液压系统压力14～16M Pa ,流量25L m in 。

4个润滑系统均选用40M Pa 双线集中干油润滑系统。

液压系统总功率超过400k W ,设备总重约60t 。

3　设计特点311　主动力站—21—主动力站由油箱、循环泵(2台螺杆泵)装置、主泵装置(9台)、蓄能器装置(3台)、冷却加热装置、回油滤油装置等17台设备组成,作为所有在线液压控制系统设备的总动力源。

其特点是:(1)9台主泵分为3组,分别和后面的控制阀台、油缸、管路组成了三个相对独立的子系统,可以独立工作和调整,互不干扰。

三个子系统使用同一个油箱,共用一套循环泵装置、循环过滤装置、冷却加热装置及回油过滤装置。

与三个完全单独设置的系统相比,减少了占地面积,节约了投资,也便于集中维护和管理。

(2)主泵采用压力供油方式,吸油口压力维持在012～015M Pa,大大改善了主泵的吸油状况,明显降低了主泵的运转噪声,延长了泵的寿命。

与此同时设置了供主泵自吸的备用通道,提高了主泵运转的可靠性。

(3)采用循环过滤装置净化油箱中的油液,使压力供油的主泵吸油口有良好的油液清洁度,使系统清洁度保持在NA S8～9级。

(4)把冷却加热装置设置在油箱之外,便于维护;系统采用循环冷却加热方式提高了冷却加热效率。

(5)3台大容量活塞式蓄能器和18个气瓶组成的3组蓄能器装置使系统压力平稳,保压可靠,避免了采用皮囊蓄能器皮囊易破损漏气等弊端。

该蓄能器装置可利用液压系统自身动力进行充氮,具有自充氮功能。

大包回转台事故回转蓄能器装置(A CC3)提供的P3A压力,在事故状态下可使大包回转台回转270°以上。

本体保压蓄能器装置(A CC2)提供的P OA 压力,在系统发生停电事故时,可保持驱动辊压紧状态20分钟以上。

(6)对三个子系统的流量进行优化分配,合理地配置主泵和蓄能器装置,既满足了各子系统的流量要求,又使主泵和蓄能器容量和谐一致,减少了泵和蓄能器的规格品种,提高了各装置的通用化程度。

312　控制阀台控制阀台用来实现各执行油缸或液压马达的控制功能,三个子系统共有25个阀台和装置。

其特点有:(1)大包提升装置和大包提升油缸组成缸阀一体化结构,采用了逻辑阀和FD阀集成阀块,孔系构思巧妙,使大包升降可靠性大为提高,大包升降速度平稳不受重力影响。

(2)扇形段夹紧、驱动辊压下、脱锭、去毛刺机、称量等控制均采用调速阀整流板构成的同步回路,性能可靠,现场调整方便,维护容易,通用化程度高。

(3)扇形段夹紧缸头阀块和夹紧油缸组成缸阀一体化结构,可在系统压力下降时油缸保压锁定框架,并在框架超载时(重拉坯时)安全溢流,保护设备不受损害。

(4)每个扇形段框架夹紧控制回路中设置了自行开发的泄油监测保护装置(专利号Z L9324051510),当阀台至油缸之间出现事故漏油时,自动切断压力供油并发出报警讯号。

(5)本体液压系统的压力控制分为P O、P O1、P I、P II四种压力,由调压阀台V S19、V S20进行调整或切换。

其中压引锭杆压力或重拉坯时压冷坯压力P I按二冷扇形段不同区域的要求分为P II、P I2、P I3,使压力分配更趋合理;正常拉坯时驱动辊压坯压力P II,采用专门的电动远程调压阀在主控室或操作台上按工艺要求远程设定,压力变送器将压力讯号传送至主控室计算机监视器。

(6)脱锭和引锭杆移动的机旁操作点可在自动控制出现故障的情况下,紧急脱锭和前移引锭杆。

313　高压油缸大型板坯连铸机油缸大多工作在高温、重载、高湿度、高粉尘的恶劣环境中,要求油缸工作可靠、不泄漏、长寿命。