插装阀在中板轧机液压平衡系统的应用与维护

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酒钢中板轧机采用四辊可逆式轧辊设计，轧辊由-对支撑辊系和-对工作辊系组成，轧机液压平衡系统的四个平衡块对称分布在主机架前后两侧，其中的八个平衡缸均设有导向装置，保证缸杆受力稳定，工作时缸杆处于偏载状态。液压平衡系统是用来将上工作辊和上支承辊轴承座与 AGC油缸端部紧密贴合，从而消除从轧辊辊颈到压下螺母之间的所有间隙(包括压下螺丝与螺母间、螺丝端部与球面垫间、球面垫与 AGC油缸及辊系轴承等处的间隙)，减小轧件咬人时的冲击载荷，增大轧辊咬人角 。本文以酒钢 2800 mm四辊可逆式轧机为研究背景，分析了轧机采用插装阀液压平衡系统的优点，并对插装阀的使用维护要点做以简要总结。

2 轧机液压平衡系统的工作原理轧机液压平衡系统如图1所示。由于轧辊平衡缸在轧机生产过程中处于随动状态，即轧机在摆辊缝时其活塞靠压力伸出(始终顶在轧辊轴承座上)，而压下时活塞被强制压回(此时平衡压力还存在)，所以轧机液压平衡系统设计上有-定的特点：在活塞式蓄能器 2、阀组及轧辊平衡缸 1的油室之间形成-连通器。在轧辊抬升时，油液从活塞式蓄能器2流向轧辊平衡缸；在压下时油液从轧辊平衡缸流向活塞式蓄能器2当油压超过溢流阀3的设定压力时，溢流阀3才有油流溢出。液压泵 6只有在连通器的泄漏量超过-定值时才起动向连通器中供油。设置减压阀5的目的是使供给连通器的油的压力稳定，其设定值撒于轧机过平衡系数的选龋为了有效地消除各部间隙，轧辊平衡缸的抬升力要略大于所需平衡的重力，即需要有-定的过平衡力。根据经验公式可知，过平衡力为所需平衡的重量与过平衡系数之乘积，即过平衡力与过平衡系数成正比，而过平衡系数又与液压系统内各元件压力损失值成正比关系，若该系统中阀体采用通用阀组，由于普通电液换向阀、液控单向阀及节流阀在同流量下压力损失 AP较大(如在流量307 L/min时，第 1期 韩光成，等：插装阀在中板轧机液压平衡系统的应用与维护 1011.平衡液压缸；2.活塞式蓄能器；3.溢流阀；4.单向阀；5.减压阀；6.液压泵；7.过滤器图 1 轧机液压平衡系统工作原理简图4WEH25 D50型电液换 向阀的压降为：0.7 MPa，SL30PB-3型液控单 向阀的压降为：0.4 MPa，P30S10M型节流阀压降为：0.3 MPa)，将会导致系统过平衡系数增大，在流量较大，阀通径小时更是如此，从而导致所需的过平衡力较大，增加系统负载能耗，同时由于普通液压阀(如电液换 向阀 4WEH25D50的外形尺寸为324 mm X 117 mm X 274 mm)体积较庞大、重量重，各阀之间无法叠加，致使集成阀块内的孔道多，设计和加工较困难，阀组的占地面积也大，给设备检修维护带来诸多不便。

3 采用插装阀阀体的液压平衡系统鉴于轧机液压平衡系统回路自身特点，为规避采用普通液压阀组后，系统带来的能耗上升的缺点，中板轧机液压平衡系统采用了新型的插装阀液压系统回路，图1中阀体部分液压回路见图2。

图2 插装阀阀组回路图图2中插装阀1的作用为-截止阀，用以实现油路的快速通断，插装阀 2的作用有两个：-是限压，当平衡缸所受的负载突然增大后，将通过插装阀2所带的溢流阀系统实现限压作用，二是快速放油，当轧机换辊检修时，平衡缸需要卸荷时，插装阀所带电磁铁换向后实现平衡缸的快速卸荷。正是巧妙利用了插装阀通流能力大，压力损失小的特点(通径为 DN32的插装阀，当流量为307 L/rain时，压降仅为 0.2 MPa)，使得此时轧机的过平衡系数比较容易保证，同时，采用插装阀元件系统各部件容易叠加，集成阀块内孔道少，设计和加工容易，而且叠加后的阀组占地面积小(阀块外的元件尺寸为 100 mm×100ram×225 mm)，重量轻，设备检修维护方便，这些优点都是普通液压阀组无法比拟的。

4 插装阀功能特点与使用维护二通插装阀控制技术作为-种崭新的集成化液压控制技术，近些年在冶金液压设备中对其进行了广泛应用，但冶金液压设备技术人员普遍对这-新型元件掌握不够，致使系统出现故障后，判断处理时间较长，严重影响轧机生产，在此需对该种元件功能特点及常见故障加以简要概述。

二通插装阀是插装阀基本组件(阀芯、阀套、弹簧和密封圈)插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的-种多功能的复合阀，因每个插装阀基本组件有且只有两个油 口，故被称为二通插装阀 。

4.1 二通插装阀功能特点二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图3是二通插装阀的典型结构图。

控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等∝制盖板内有控制油通道，配有- 个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：x、Y、zl、z2和中心孔 a。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。

插装阀因其自身结构的特殊性，使它具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有-阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠。

4.2 二通插装阀使用维护要点二通插装阀在液压系统中常见故障主要原因有：主阀芯不能关闭；主阀芯不能开启；主阀芯处于时开时闭不稳定状态；主阀芯阀口处密封不严。基102 甘 肃 冶 金 第35卷争图3 二通插装阀的典型结构图于这四种常见的故障原因，系统故障判断处理时应注意以下要点：(1)熟悉设备每-个工作机构的工作步骤及该步骤中先导阀的电磁铁得电节拍表。

(3)掌握设备液压原理，知道某-具体动作中，哪些阀芯必须关闭，哪些阀芯必须开启。如果该关闭的阀芯不能完全关闭，该开启的阀芯不能开启，必定造成油流错误走向，表现出液压故障。

(4)在排除液压故障的过程中，切忌将液压元件装错与装反。否则，不但排除不了故障，还会带来更加难以判断的故障现象。

5 结 语通过对轧机液压平衡系统工作原理的阐述分析，对比了采用普通液压阀与二通插装阀在液压平衡系统应用中的优缺点，并对插装阀的功能特点和故障判断、使用维护注意事项做了简要说明，这对冶金液压设备技术人员学习、掌握插装阀控制技术，增强故障判断处理能力，减少设备误轧时间，提高轧机作业率提供了有力保障。