插装阀在宽厚板剪机上的应用.pdf

年7月
机床与液压
Jul.2014
第42卷第14期
MACHINE TOOL HYDRAULICS
Vol 42 No 14
DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2014.14.024
插装阀在宽厚板剪机上的应用
徐启杨',吴桂林,曾桓君2
1.宝钢集团韶关钢铁有限公司,广东韶关512123;
2.广州机械科学研究院有限公司,广东广州510700)
摘要:宽厚板生产线中分段剪需要较大的剪切速度和剪切力,通过液压二通方向功能插装阀能很好地满足分断剪的各
种需求。介绍了力土乐二通方向功能插装阀的结构与工作原理及在宽厚板剪机上的应用,通过二通插装阀的控制实现了分
段剪切的高速化、高效率剪切需求。
关键词:插装阀;分断剪切;应用
中图分类号:TH137.5文献标识码:B文章编号:1001-3881(2014)14-083
Application of Cartridge Valve in Heavy Plate Shearing Machine
XU Qiyang', WU Guilin', ZENG Huanjur
(1. Shaoguan Iron &Steel Co, Ltd. Baosteel Group, Shaoguan Guangdong 512123, China
2. Guangzhou Machinery Research Institute Co, Ltd, Guangzhou Guangdong 510700, China)
Abstract: Heavy plate production line segment shear requires larger shear rate and shear stress. Hydraulic two port cartridge
valve can meet its requirements of segment shearing. The structure and working principle of Rexroth two port directional function car
tridge valve and its application on heavy plate shearing machine were illustrated. So the high-speed and high-efficiency shearing de
mands are met.
Keywords Cartridge valve; Segment shearing; Application
随着钢铁工业的飞速发展,轧钢装备生产也得到
如图1所示,二通插装阀主要由一个控制盖1和
高速发展,出现了越来越多的速度快、吨位大的钢铁一个插装元件2组成。控制盖配有先导孔,并且根据
生产设备,其液压系统所需流量也随之増大。普通滑所需的整体功能,可选配行程限位器、液压控制的方
阀由于其结构的限制,已经不能满足这类设备液压系向座阀或梭阀。
统的需要。二通插裝阀由于其通油能力大、具有多种
控制功能等特点,在这类设备中的应用越来越广泛
宽厚板生产线中分段剪就是其中之一,它需要较大的
剪切速度和剪切力,通过液压二通方向功能插装阀很
好地实现了分断剪所需要的各种功能。
1插装阀的结构与工作原理
力士乐二通插装阀被设计为用于紧凑油路块的插
入元件。油口A和B的功率部件安装于油路块中符
合 DIN ISO7368的标准安装孔中,并用盖封严。在
控制盖
2一插装元件
大多数情况下,盖子发挥同时将功率部件的控制部分
衬套
A1100%4一环
与先导控制阀连接作用。通过利用适当的先导控制阀
5、6、7一阀芯座
8一闭合弹簧
控制功率部件,它可以执行压力控制,方向控制或节
A27%(50%)
流功能,或组合执行这些功能。根据驱动器各个通道
的不同流量对电源部件规格进行调整,可以实现特别
经济的解决方案。如果充分发搾插装阀功率部件多项
功能,可实现成本效益颇高的解决方案。
图1插装阀结构域原理图
1二通插装阀的结构
收稿日期:2013-05-14
作者简介:徐启杨(1983),男,学士,助理工程师,现从事液压设备维护管理工作。E-mail:18038905620@163.com。
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机床与液压
第42卷
此外,还可以在控制盖上安装电动操作的方向滑2在分断剪机上的应用
阀或方向座阀。此插件由以下元件组成:衬套3,环
分段剪机主要用于在宽厚板生产线上将矫直机矫
4(最大规格为32),座阀芯5,可选择是否带有阻直后的母板定尺切割成子板。主要工作原理是在液压
尼头6或不带阻尼头7,还包括闭合弹簧8。插装元缸的作用下上刀片朝下刀片移动,以此切割钢板。切
件是二通插装阀的主级或功率元件,插装在插装阀体割动作从钢板一侧开始,由于上刀片的形状,切割沿
内,通过它的开启、关闭和开启量的大小来实现对液钢板宽度方向推进直到另一侧。通过该切割动作,切
压执行机构的方向、压力和速度的控制。插入元件形割作用力主要和钢板厚度和材质而不是和钢板有关。
状与单向阀相似,由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组上刀片由2台液压缸驱动。液压缸通过轴节杆同步。
成,它有两个工作腔和一个控制腔,阀芯在阀套中滑由线性位置传感器监视2台作用力液压缸的位置。上
动,其配合间隙很小,以保证B腔与X腔间的泄漏刀片滑台铰接到主液压缸上,在剪切机架中滑动;
最小。阀芯的锥面与阀套形成可靠的线密封,从而保刀片刀座在操作侧和传动侧的同步是通过在上框架横
证了B腔与A腔间零泄漏。阀套上的密封圈防止A、杆上移动的肘节杆实现的。滑台由同步轴连接。上下
B、X三腔之间沿阀套外沿的泄漏
刀片安装在刀架上,上刀架夹紧到上刀片滑台,下刀
1.2二通插装阀的工作原理
片夹紧到剪切机机座上,使上刀片水平移动
二通插装阀依靠压力进行工作。如图1,3个受2.1液压系统控制原理
压面积A1、A2、A3对于其功能是至关重要的。通常
热定剪主剪切液压系统如图2所示,其主系统主
把阀座面积作为100%。通过设计台阶,环形面积A2要由三位四通电磁换向阀、方向功能的插件、控制盖
为面积A1的7%或50%(视型号而定),从而面积比板及平衡阀组成。当刀片处于静止状态时,所有电磁
A:A2为14.3:1或2:1。由于面积比A1:A2的不同以阀均不得电,即4个插装阀插件弹簧腔油液封闭,插
及所得的环形面积A2的不同,面积A3为阀座上面积装阀关闭。
A1(假定为100%)的107%或150%。A、B为主油
路工作腔,X为控制腔。A、B、X三腔的工作压力
及其作用面积分别为p。、P、P。和A。、A2、A、,F
5虽
为弹簧作用在阀芯上的力,F2为稳态液动力,与通
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过的流量和开口的大小有关,在开口较小时才起作
用,作用力方向向下。插入元件的工作状态是由作
用在阀芯上合力的大小和方向决定的。当不计阀芯
重力和阀芯与阀套间的摩擦阻力时,阀芯所受的合
F
力为
∑F=P、A、-P,A,-PA+F1+F2
当合力为正,即∑F>0,阀芯关闭
当合力为负,即∑F<0,阓芯开启
当合力为0,即∑F=0,阀芯处于平衡位置。
从以上分析可以看出,该插入元件具有二位