CN106438520A - 一种冷床升降液压同步控制装置 - Google Patents

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李向辉
张伟
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Abstract

本发明公开了一种冷床升降液压同步控制装置，包括并联设置在冷床旁液压阀台上的若干比例方向阀，在比例方向阀与液压油的连通管路上还设有电磁换向阀和液控单向阀，每个比例方向阀的出油管路上还连接有伺服液压缸，位移传感器作为外置式位移传感器设置在伺服液压缸上，位移传感器还与比例方向阀相连接，比例方向阀与位移传感器组成位置闭环。本发明使得冷床升降同步控制的闭环控制精度可达到±1mm，较以往的冷床升降控制方案，同步控制精度很高，尤其在冷床处于偏载较大时，同步控制精度也能保证；通过设定比例方向阀控制信号的曲线，很容易实现平稳启停，快速升降运行。

Description

一种冷床升降液压同步控制装置
技术领域
本发明属于冶金设备技术领域，涉及一种冷床升降液压同步控制装置。
背景技术
冷床是方(圆)坯连铸机生产线上重要设备之一，为了保证铸坯的冷却质量，一般都采用步进式冷床；通过床面本身的升降和往复运动，使铸坯在横移过程中被逐渐冷却。由于铸坯根据需要被切割成6m～12m不等的长度，这增加了冷床升降运行过程中的偏载程度；在铸机刚开始生产，冷床上的铸坯逐渐增加，冷床的负荷从铸坯上冷床侧逐渐增大，或结束生产时冷床铸坯的逐渐减少，冷床的负荷从铸坯下冷床侧逐渐减小，都增加了冷床的偏载程度，增加了冷床同步运行控制的难度。
以往的冷床升降通常采用以下3种方式：机械同步、电磁换向阀加单向节流阀、比例方向阀加同步马达，都存在着设备质量大、同步精度差、运动不平稳等一系列问题。如冷床升降采用机械同步，4台升降液压缸通过驱动曲柄连杆往复摆动实现冷床升降动作，由于冷床负荷大、偏载大，曲柄连杆连接在同一根轴上，所以连接轴和轴承必须足够大，才能保证足够的刚性，保证冷床升降的同步，所以设备质量大，投资大。如冷床升降采用电磁换向阀加单向节流阀，4台升降液压缸分别通过4只电磁换向阀和4只单向节流阀控制同步，在冷床偏载较大时，单向节流阀控制同步性能非常差，而且运行冲击大，容易造成冷床运动不平稳和冷床床体的变形。如冷床升降采用比例方向阀加同步马达，4台升降液压缸通过1只比例方向阀和1台同步马达控制同步，在冷床偏载较大时，同步精度下降，冷床随着铸机拉速的提高，运行频率逐步加快，同步马达正反运转切换的频率也加快，降低了马达的使用寿命，并且同步马达自身压降较大，容易引起液压***发热。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种冷床升降液压同步控制的装置，该装置可通过比例方向阀和冷床升降伺服液压缸上的位移传感器组成位置闭环，通过电气控制实现冷床的平稳、快速的升降动作。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种冷床升降液压同步控制装置，包括并联设置在冷床旁液压阀台上的若干比例方向阀，在比例方向阀与液压油的连通管路上还设有电磁换向阀和液控单向阀，每个比例方向阀的出油管路上还连接有伺服液压缸，位移传感器作为外置式位移传感器设置在伺服液压缸上，位移传感器还与比例方向阀相连接，比例方向阀与位移传感器组成位置闭环。
所述的电磁换向阀通过液控单向阀来控制每个比例方向阀的供油；比例方向阀按照设定的信号分别控制与其相连接的伺服液压缸的上升和下降动作。
在伺服液压缸运行过程中，位移传感器对其进行实时检测，并对输入比例方向阀的信号进行反馈，实现升降伺服液压缸的同步运行。
当位移传感器检测到伺服液压缸实际的位移量与设定的位移量偏差超过阈值时，电磁换向阀切断比例方向阀的供油，停止冷床的运行。
通过设定比例方向阀的控制信号或电流信号的曲线，驱动伺服液压缸按照平滑的速度曲线运行。
所述的比例方向阀是四台并联设置的，每台比例方向阀分别控制一台伺服液压缸的上升和下降。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的冷床升降液压同步控制装置，通过比例方向阀与位移传感器组成位置闭环，能够实现多台伺服液压缸的同步升降，使得冷床升降同步控制的闭环控制精度可达到±1mm，较以往的冷床升降控制方案，同步控制精度很高，尤其在冷床处于偏载较大时，同步控制精度也能保证；通过设定比例方向阀控制信号(电流信号)的曲线，很容易实现平稳启停，快速升降运行。
本发明提供的冷床升降液压同步控制装置，采用比例方向阀与位移传感器组成位置闭环，升降同步控制精度高；特别适合偏载较大的工况下冷床同步升降运行；冷床同步上升或下降运行超差时，能够立即停止，对设备具有安全保护功能。
本发明提供的冷床升降液压同步控制装置，比例方向阀阀口压降小，***发热小；冷床升降可以按照既定的升降速度运行，既平稳又快速，适合冷床床面高频的升降循环运行；比例方向阀抗污染能力强，对液压***清洁度要求不高；位移传感器采用数字信号，抗干扰；整个冷床升降控制***简单、可靠。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图中：1为电磁换向阀；2为液控单向阀；3为比例方向阀；4为伺服液压缸；5为位移传感器。P为压力油管路，T为回油管路，L为泄露油管路。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1，一种冷床升降液压同步控制装置，包括并联设置在冷床旁液压阀台上的若干比例方向阀3，在比例方向阀3与液压油的连通管路上还设有电磁换向阀1和液控单向阀2，每个比例方向阀3的出油管路上还连接有伺服液压缸4，位移传感器5作为外置式位移传感器设置在伺服液压缸4上，位移传感器5还与比例方向阀3相连接，比例方向阀3与位移传感器5组成位置闭环。
其中，所述的电磁换向阀1通过液控单向阀2来控制每个比例方向阀3的供油；比例方向阀3按照设定的信号分别控制与其相连接的伺服液压缸4的上升和下降动作。
在伺服液压缸4运行过程中，位移传感器5对其进行实时检测，并对输入比例方向阀3的信号进行反馈，实现升降伺服液压缸4的同步运行。
当位移传感器检测到伺服液压缸4实际的位移量与设定的位移量偏差超过阈值时，电磁换向阀1切断比例方向阀3的供油，停止冷床的运行。
通过设定比例方向阀3的控制信号或电流信号的曲线，驱动伺服液压缸4按照平滑的速度曲线运行。
下面给出具体实施例。
参见图1，一种冷床升降液压同步控制装置，包括：电磁换向阀1、一台液控单向阀2、4台比例方向阀3、4台伺服液压缸4、4台位移传感器5。电磁换向阀1、液控单向阀2、比例方向阀3安装在冷床旁的液压阀台上；4台位移传感器5分别安装在4台伺服液压缸4上，形成伺服液压缸外置式位移传感器。
电磁换向阀1通过液控单向阀2来控制每个比例方向阀3的供油；比例方向阀3分别控制伺服液压缸4的上升和下降动作；比例方向阀3与位移传感器5组成位置闭环，实现冷床的既平稳又快速的升降动作。
电控设定比例方向阀3控制信号，实现冷床升降伺服液压缸按照平滑的速度曲线运行，冷床升降很容易实现冷床在启动或停止过程中的平稳，无冲击，在中间运行过程中快速动作。在冷床升降液压缸运行过程中，位移传感器进行实时检测，并对输入比例方向阀的信号进行反馈，实现4台升降伺服液压缸的同步运行。
当比例方向阀失控或闭环不稳定时，通过位移传感器检测到伺服液压缸实际的位移量与设定的位移量偏差超过设定值时，可通过电磁换向阀切断比例方向阀的供油，来停止冷床的运行，不会对冷床设备造成损坏。
在冷床运行过程中，比例方向阀自身阀口压降小，***发热小；冷床升降可以按照既定的升降速度运行，既平稳由快速，适合冷床床面高频的升降循环运行；比例方向阀抗污染能力强，对液压***清洁度要求不高；位移传感器采用数字信号，抗干扰；整个冷床升降控制***简单、可靠。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种冷床升降液压同步控制装置，其特征在于，包括并联设置在冷床旁液压阀台上的若干比例方向阀(3)，在比例方向阀(3)与液压油的连通管路上还设有电磁换向阀(1)和液控单向阀(2)，每个比例方向阀(3)的出油管路上还连接有伺服液压缸(4)，位移传感器(5)作为外置式位移传感器设置在伺服液压缸(4)上，位移传感器(5)还与比例方向阀(3)相连接，比例方向阀(3)与位移传感器(5)组成位置闭环。
2.如权利要求1所述的冷床升降液压同步控制装置，其特征在于，所述的电磁换向阀(1)通过液控单向阀(2)来控制每个比例方向阀(3)的供油；比例方向阀(3)按照设定的信号分别控制与其相连接的伺服液压缸(4)的上升和下降动作。
3.如权利要求1所述的冷床升降液压同步控制装置，其特征在于，在伺服液压缸(4)运行过程中，位移传感器(5)对其进行实时检测，并对输入比例方向阀(3)的信号进行反馈，实现升降伺服液压缸(4)的同步运行。
4.如权利要求1或3所述的冷床升降液压同步控制装置，其特征在于，当位移传感器检测到伺服液压缸(4)实际的位移量与设定的位移量偏差超过阈值时，电磁换向阀(1)切断比例方向阀(3)的供油，停止冷床的运行。
5.如权利要求1或3所述的冷床升降液压同步控制装置，其特征在于，通过设定比例方向阀(3)的控制信号或电流信号的曲线，驱动伺服液压缸(4)按照平滑的速度曲线运行。
6.如权利要求1所述的冷床升降液压同步控制装置，其特征在于，所述的比例方向阀(3)是四台并联设置的，每台比例方向阀(3)分别控制一台伺服液压缸(4)的上升和下降。
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