專利名稱：一種有特殊功能的液壓閥臺的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于冶金行業(yè)液壓控制技術領域。提供了一種有特殊功能的液壓閥 臺。適用于冶金行業(yè)棒材軋機中平立轉換軋機的平立轉換液壓缸的控制，也適用于其它行 業(yè)中需要同步又增壓的機械設備的液壓缸(或液壓馬達)的控制；即適用于新設計的項目， 也適用于老設備的改造。是一種即節(jié)能，減少污染，減少設備投資，減少設備維護量的新技 術。有廣闊的推廣市場。
背景技術：
棒材軋機在冶金行業(yè)是一種廣泛使用的軋制設備，全國達數(shù)百條軋線。每一條棒 材軋線一般布置18架(或19架)軋機，其中含3架平立轉換軋機。這18架(或19架)軋 機上共設置有80多個液壓缸或液壓馬達來完成軋機的各種動作。每個液壓缸或液壓馬達 需要的工作壓力各不相同，大多數(shù)液壓缸或液壓馬達要求的工作壓力最大不超過12MPa，只 有平立轉換軋機的平立轉換液壓缸由于負荷非常大，需要的工作壓力為18MPa，與大多數(shù)液 壓缸或液壓馬達相差很大。并且，平立轉換軋機的平立轉換液壓缸數(shù)量很少，一條棒材軋線 總共才有3對平立轉換液壓缸，而且平立轉換液壓缸極少動作。那么，為全線軋機的全部液 壓缸或液壓馬達供油的液壓站的系統(tǒng)壓力按那一種液壓缸的工作壓力為依據(jù)來設計？是 個很棘手的問題。以前通常有兩種設計方案方案1 把大多數(shù)液壓缸或液壓馬達要求的工作壓力(最大12MPa)和流量為依據(jù) 來設計，考慮到液壓系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的壓力損失，液壓站的系統(tǒng)壓力定為18MPa，液壓泵的 傳動電機功率為^KW(3臺泵裝置，2用1備)。而平立轉換軋機的平立轉換液壓缸，由于其 要求的工作壓力比大多數(shù)液壓缸或液壓馬達要求的工作壓力大很多，就專門設計一個專用 液壓站，單獨給平立轉換軋機的平立轉換液壓缸供油。這就增加了一個專用液壓站設備。其 結果是增加了設備投資，增加了能耗，增加了污染源，也增加了設備維護工作量。由于平立 轉換軋機的平立轉換液壓缸需要動作的時候并不多，只在改變軋制工藝時才用，這意味著 專門為平立轉換軋機的平立轉換液壓缸設計的專用液壓站，在大多數(shù)時間是閑置著不用， 也造成資源的浪費。方案2 系統(tǒng)壓力按滿足平立轉換液壓缸的要求，流量按滿足大多數(shù)液壓缸或液 壓馬達的要求設計，這樣的液壓站系統(tǒng)壓力至少為20MPa。為此，液壓泵的傳動電機功率提 高到75KW(3臺泵裝置，2用1備)，電機功率提高了一檔。這意味著要產生更多的能源消耗， 同時，由于系統(tǒng)壓力的提高，液壓系統(tǒng)更容易發(fā)生跑漏油事故，造成環(huán)境的污染。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種有特殊功能的液壓閥臺，用簡單的方法，使較低 壓力的工作油輸入該液壓閥臺，而輸出的工作油壓力被增高N倍，并且能使兩個液壓缸或 液壓馬達同步的技術。本實用新型包括油箱、液壓泵(包括電機)、電磁換向閥、調速閥、平衡閥、同步馬達、背壓閥、液壓缸O個)，并用鋼管以特殊的連接方式組成一個有特殊功能的液壓閥臺。 具體內容是液壓泵(包括電機)的吸入口用鋼管連接油箱，液壓泵(包括電機)的輸出口 用鋼管連接電磁換向閥的入口 P，電磁換向閥的回油口 T用鋼管連接背壓閥，然后回油箱， 電磁換向閥的輸出口 A用鋼管連接調速閥的入口，調速閥的出口用鋼管連接平衡閥的入 口，平衡閥的出口通過高壓球閥用鋼管連接同步馬達的入口，同步馬達有3個工作腔，同步 馬達第一腔的輸出口用高壓膠管連接第一液壓缸的活塞桿側，同步馬達第二腔的輸出口用 高壓膠管連接第二液壓缸的活塞桿側，同步馬達的第三腔用鋼管直接接回油箱。電磁換向 閥的輸出口 B用鋼管連接調速閥的另一個入口，調速閥的另一個出口通過高壓球閥用高壓 膠管連接兩個液壓缸的活塞側。所述的高壓膠管根據(jù)標準JB824-66中液壓系統(tǒng)壓力分級的規(guī)定，公稱壓力 < 8Mpa屬于中壓和低壓范圍，公稱壓力> 8Mpa至32Mpa屬于中高壓和高壓范圍。本實用新型用于控制冶金行業(yè)棒材軋機中平立轉換軋機的平立轉換液壓缸或者 其他機械設備中即有同步要求，又需要增壓的液壓缸或液壓馬達的液壓系統(tǒng)(閥臺)。其特 征是不需要使用像“升壓缸”那樣昂貴又復雜的設備，而是用簡單的方法，就能使輸入閥臺 的較低壓力的工作油，經過本閥臺后能使油壓升高N倍，從而向執(zhí)行機構(液壓缸或液壓馬 達)輸出更高的油壓，并且能使執(zhí)行機構同步。這樣，即節(jié)能，又減少設備投資，減少污染， 并且減少設備維護工作量。本實用新型在液壓閥臺里，把液壓元件用特殊的連接方式組成系統(tǒng)，從而實現(xiàn)使 平立轉換軋機的平立轉換液壓缸或者其他機械設備的執(zhí)行機構(液壓缸或液壓馬達)即升 壓又同步的功能。本實用新型的優(yōu)點在于，與上兩種設計方案相比，采用本實用新型的液壓閥臺，即 不用增加一個專用液壓站，也不用為了滿足數(shù)量只占極少數(shù)，又很少動作的平立轉換軋機 的平立轉換液壓缸的工作要求而提高液壓站的系統(tǒng)壓力。并且，能夠節(jié)能，減少環(huán)境污染， 減少設備投資，減少維護工作量。

圖1是本實用新型的液壓原理圖。其中，液壓泵1，電動機2，油箱3，背壓閥4，電 磁換向閥5，調速閥6，平衡閥7，高壓球閥8，測壓排氣接頭9，同步馬達10，液壓缸11、12。 圖中字母代號含義如下P代表同步馬達入口壓力，Q代表同步馬達入口流量，Pl代表同步 馬達第一腔的輸出口壓力，Ql代表同步馬達第一腔的輸出口流量，P2代表同步馬達第二腔 的輸出口壓力，Q2代表同步馬達第二腔的輸出口流量，P3代表同步馬達第三腔的輸出口壓 力，Q3代表同步馬達第三腔的輸出口流量。T代表電磁換向閥的回油口 T通過背壓閥連接 油箱的鋼管，L代表同步馬達第三腔的輸出口連接油箱的鋼管，S代表液壓泵的吸入口連接 油箱的鋼管。
具體實施方式
本實用新型包括油箱、液壓泵(包括電機)、電磁換向閥、調速閥、平衡閥、同步馬 達、背壓閥、液壓缸O個)，并用鋼管以特殊的連接方式組成一個有特殊功能的液壓閥臺。 具體內容是液壓泵(包括電機)的吸入口用鋼管連接油箱，液壓泵(包括電機)的輸出口用鋼管連接電磁換向閥的入口 P，電磁換向閥的回油口 T用鋼管連接背壓閥，然后回油箱， 電磁換向閥的輸出口 A用鋼管連接調速閥的入口，調速閥的出口用鋼管連接平衡閥的入 口，平衡閥的出口通過高壓球閥用鋼管連接同步馬達的入口，同步馬達有3個工作腔，同步 馬達第一腔的輸出口用高壓膠管連接第一液壓缸11的活塞桿側，同步馬達第二腔的輸出 口用高壓膠管連接第二液壓缸12的活塞桿側，同步馬達的第三腔用鋼管直接接回油箱。電 磁換向閥的輸出口 B用鋼管連接調速閥的另一個入口，調速閥的另一個出口通過高壓球閥 用高壓膠管連接兩個液壓缸的活塞側。根據(jù)平立轉換軋機的兩個平立轉換液壓缸的流量及工作壓力要求選擇工作泵并 匹配電機，并且設置油箱一個及附件。液壓泵從油箱吸油，并把壓力油輸送至閥臺。電磁換 向閥用來改變兩個平立轉換液壓缸運動方向，由水平軋機改變成立式軋機，或相反。調速閥 用來滿足兩個平立轉換液壓缸運動速度的要求。平衡閥用來避免兩個平立轉換液壓缸在運 動過程中失速。這些液壓元件滿足了平立轉換軋機的基本要求。把同步馬達的第一腔接一 個平立轉換液壓缸，同步馬達的第二腔接另一個平立轉換液壓缸，而關鍵的技術是把同步 馬達的第三腔直接接回油箱，并且盡量減少阻力。本實用新型使用的同步液壓馬達是三個工作腔相等的液壓馬達，并用一個剛性軸 連接起來。設輸入壓力為P，流量為Q，液壓馬達的輸出端，第一腔壓力為P1，流量為Q1，第二 腔壓力為P2，流量為Q2，第三腔壓力為P3，流量為Q3。由于所選液壓馬達的工作腔大小相等，因此，Ql = Q2，使平立轉換軋機的兩個平 立轉換液壓缸同步。根據(jù)能量守恒定理得到P1 = P2 = 1· 5P ；即閥臺輸出壓力比輸入壓力升高了 1. 5 倍。同樣的道理，用此方法也可以使輸出壓力提高N倍。
權利要求1.一種液壓閥臺，其特征在于，包括油箱、液壓泵、電磁換向閥、調速閥、平衡閥、同步馬 達、背壓閥、液壓缸；液壓泵的吸入口用鋼管連接油箱，液壓泵的輸出口用鋼管連接電磁換 向閥的入口 P，電磁換向閥的回油口 T用鋼管連接背壓閥，回油箱，電磁換向閥的輸出口 A用 鋼管連接調速閥的入口，調速閥的出口用鋼管連接平衡閥的入口，平衡閥的出口通過高壓 球閥用鋼管連接同步馬達的入口。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓閥臺，其特征在于，同步馬達有3個工作腔，同步馬達第 一腔的輸出口用高壓膠管連接第一液壓缸(11)的活塞桿側，同步馬達第二腔的輸出口用 高壓膠管連接第二液壓缸(1 的活塞桿側，同步馬達的第三腔用鋼管直接接回油箱；電磁 換向閥的輸出口 B用鋼管連接調速閥的另一個入口，調速閥的另一個出口通過高壓球閥用 高壓膠管連接兩個液壓缸的活塞側。
3.根據(jù)權利要求1所述的液壓閥臺，其特征在于，液壓泵包括電機。
4.根據(jù)權利要求1所述的液壓閥臺，其特征在于，液壓缸為2個。
專利摘要一種有特殊功能的液壓閥臺，屬于冶金行業(yè)液壓控制技術領域。包括油箱、液壓泵、電磁換向閥、調速閥、平衡閥、同步馬達、背壓閥、液壓缸；液壓泵的吸入口用鋼管連接油箱，液壓泵的輸出口用鋼管連接電磁換向閥的入口P，電磁換向閥的回油口T用鋼管連接背壓閥，回油箱，電磁換向閥的輸出口A用鋼管連接調速閥的入口，調速閥的出口用鋼管連接平衡閥的入口，平衡閥的出口通過高壓球閥用鋼管連接同步馬達的入口。解決在設計棒材軋機液壓站時，平立轉換軋機的平立轉換液壓缸，液壓缸數(shù)量很少，要求的工作壓力比大多數(shù)液壓缸或液壓馬達要求的工作壓力大很多，動作次數(shù)也很少的矛盾。實現(xiàn)節(jié)能，減少環(huán)境污染，又減少設備投資，并且減少設備維護工作量。
文檔編號B21B37/00GK201818590SQ20102050686
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權日2010年8月26日
發(fā)明者張彥濱, 郝志杰 申請人:北京首鋼國際工程技術有限公司