本實(shí)用新型屬于冶金機(jī)械領(lǐng)域，涉及一種扇形段更換裝置的液壓同步控制裝置。

背景技術(shù)：

扇形段是板坯連鑄機(jī)的核心設(shè)備之一，鑄坯質(zhì)量的好壞、生產(chǎn)效率的提高、檢修速度的快慢等往往取決于這部分設(shè)備。扇形段是連鑄機(jī)中需要頻繁更換的設(shè)備之一，每臺(tái)連鑄機(jī)都需要配備專用的扇形段更換裝置，從而使扇形段能安全、快速、平穩(wěn)地更換，以縮短連鑄機(jī)的維護(hù)周期，提高生產(chǎn)效率，提高鑄坯質(zhì)量。

現(xiàn)有的扇形段更換裝置大都采用單比例閥回路或調(diào)速閥回路進(jìn)行同步控制。單比例閥回路的缺點(diǎn)是兩個(gè)擺動(dòng)液壓缸的控制油從一個(gè)回路供油，當(dāng)兩個(gè)液壓缸出現(xiàn)負(fù)載不平衡時(shí)，同步效果較差；而調(diào)速閥回路雖然兩個(gè)液壓缸由不同回路供油，解決了負(fù)載不平衡問題，但調(diào)速閥一經(jīng)設(shè)定后，液壓缸在運(yùn)行過程中速度不變，導(dǎo)致扇形段吊裝過程沖擊較大，運(yùn)行不平穩(wěn)。

為解決上述傳統(tǒng)控制回路的不足，確保扇形段吊裝過程安全平穩(wěn)，吊裝位置準(zhǔn)確可調(diào)，本實(shí)用新型針對(duì)扇形段更換裝置，提出一種雙比例閥液壓同步控制裝置，實(shí)現(xiàn)了扇形段更換裝置左右兩側(cè)導(dǎo)向擺臂偏擺角的同步閉環(huán)控制，從而控制導(dǎo)向擺臂適應(yīng)不同的扇形段更換位，能快速、平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)板坯連鑄機(jī)扇形段各段的吊裝、更換和調(diào)整，保證了扇形段更換的安全可靠性，并提高了扇形段更換過程的自動(dòng)化水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種扇形段更換裝置的液壓同步控制裝置，解決了扇形段更換裝置導(dǎo)向擺臂的同步控制問題，實(shí)現(xiàn)了扇形段更換裝置在扇形段吊裝過程的定位準(zhǔn)確性、安全平穩(wěn)性、吊裝可靠性和更換快速性，提高了扇形段更換過程的自動(dòng)化水平。本發(fā)明不僅適用于扇形段更換裝置的液壓同步控制，同時(shí)也適用于類似工況的其他裝備。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種扇形段更換裝置的液壓同步控制裝置，包括扇形段更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器和雙比例閥液壓同步控制回路，所述液壓同步控制裝置通過控制器對(duì)雙比例閥液壓同步控制回路進(jìn)行閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)扇形段更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)動(dòng)。

所述扇形段更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)由擺動(dòng)液壓缸、導(dǎo)向擺臂和提升梁組成，擺動(dòng)液壓缸的輸出端與導(dǎo)向擺臂的一端連接，導(dǎo)向擺臂的另一端與提升梁連接。

所述擺動(dòng)液壓缸為二級(jí)液壓缸，在所述導(dǎo)向擺臂與提升梁連接處分別設(shè)有用于監(jiān)控導(dǎo)向擺臂偏擺角度的編碼器，編碼器的信號(hào)輸出端與控制器信號(hào)輸入端連接。

所述雙比例閥液壓同步控制回路包括比例閥、壓力補(bǔ)償器、液控單向閥和電磁換向閥，比例閥的壓力油入口和壓力油出口之間設(shè)置有保證比例閥的前后壓差為恒定值的壓力補(bǔ)償器，在比例閥的入口回路設(shè)置液控單向閥，在比例閥的出口回路設(shè)置液控單向閥，電磁換向閥分別與液控單向閥連接，并控制其通斷，電磁換向閥分別與液控單向閥連接，并控制其通斷，比例閥的控制端和電磁換向閥的控制端分別與控制器連接。

所述壓力補(bǔ)償器的減壓閥P口與壓力油的P口連接，所述壓力補(bǔ)償器的減壓閥A口與比例閥的P口連接，所述比例閥的A、B油口分別與壓力補(bǔ)償器的梭閥的兩個(gè)油口連接。

所述擺動(dòng)液壓缸的無桿腔回路上設(shè)置有保證扇形段吊裝過程的平穩(wěn)性的平衡閥，在所述擺動(dòng)液壓缸的有桿腔回路上設(shè)置有可選擇平衡閥控制油壓力的梭閥。

在所述擺動(dòng)液壓缸的無桿腔回路上還設(shè)置有保證擺動(dòng)液壓缸無桿腔不超載的安全閥。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型采用比例閥對(duì)扇形段更換裝置的偏擺角進(jìn)行閉環(huán)控制，解決了傳統(tǒng)單比例閥控制系統(tǒng)負(fù)載不平衡下同步性能差的問題，解決了傳統(tǒng)調(diào)速閥回路吊裝過程不平穩(wěn)的問題，提高了扇形段更換裝置兩側(cè)導(dǎo)向擺臂的同步精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了扇形段吊裝過程的安全平穩(wěn)性和定位準(zhǔn)確性；

2、本實(shí)用新型采用二級(jí)液壓缸作為導(dǎo)向擺臂的驅(qū)動(dòng)油缸，解決了傳統(tǒng)液壓缸安裝空間過大的問題，為扇形段更換裝置應(yīng)用到連鑄機(jī)改造工程提供了有利條件。

3、本實(shí)用新型在擺動(dòng)液壓缸的無桿腔設(shè)置平衡閥和安全閥，在擺動(dòng)液壓缸的有桿腔設(shè)置梭閥選擇平衡閥的控制油，實(shí)現(xiàn)了扇形段吊裝過程的平穩(wěn)性、安全性和同步性。

附圖說明

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實(shí)用新型提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本實(shí)用新型扇形段更換裝置的液壓同步控制裝置的結(jié)構(gòu)示意；

其中，1.1、1.2、1.3、1.4—液控單向閥，2.1、2.2—壓力補(bǔ)償器，3.1、3.2—比例閥，4.1、4.2—電磁換向閥，5—梭閥，6.1、6.2—平衡閥，7.1、7.2—安全閥，8.1、8.2—擺動(dòng)液壓缸，9.1、9.2—導(dǎo)向擺臂，10.1、10.2—編碼器，11—提升梁，12—控制器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

一種扇形段更換裝置的液壓同步控制裝置，包括扇形段更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器12和雙比例閥液壓同步控制回路，所述液壓同步控制裝置通過控制器12對(duì)雙比例閥液壓同步控制回路進(jìn)行閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)扇形段更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的同步運(yùn)動(dòng)。

所述扇形段更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)由擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2，導(dǎo)向擺臂9.1、9.2和提升梁11組成，擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的輸出端與導(dǎo)向擺臂9.1、9.2的一端連接，導(dǎo)向擺臂9.1、9.2的另一端與提升梁11連接。

所述擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2為二級(jí)液壓缸，在所述導(dǎo)向擺臂9.1、9.2與提升梁11連接處分別設(shè)有用于監(jiān)控導(dǎo)向擺臂9.1、9.2偏擺角度的編碼器10.1、10.2，編碼器10.1、10.2的信號(hào)輸出端與控制器12信號(hào)輸入端連接。

所述雙比例閥液壓同步控制回路包括比例閥3.1、3.2、壓力補(bǔ)償器2.1、2.2、液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4和電磁換向閥4.1、4.2，比例閥3.1、3.2的壓力油入口和壓力油出口之間設(shè)置有保證比例閥3.1、3.2的前后壓差為恒定值的壓力補(bǔ)償器2.1、2.2，在比例閥3.1、3.2的入口回路設(shè)置液控單向閥1.1、1.3，在比例閥3.1、3.2的出口回路設(shè)置液控單向閥1.2、1.4，電磁換向閥4.1分別與液控單向閥1.1、1.2連接，并控制其通斷，電磁換向閥4.2分別與液控單向閥1.3、1.4連接，并控制其通斷，比例閥3.1、3.2的控制端和電磁換向閥4.1、4.2的控制端分別與控制器12連接。

所述壓力補(bǔ)償器2.1、2.2的減壓閥P口與壓力油的P口連接，所述壓力補(bǔ)償器2.1、2.2的減壓閥A口與比例閥3.1、3.2的P口連接，所述比例閥3.1、3.2的A、B油口分別與壓力補(bǔ)償器2.1、2.2的梭閥的兩個(gè)油口連接。電磁換向閥4.1、4.2的三個(gè)油口分別連接壓力油管P、液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4和回油管T，液控單向閥1.2、1.4的P口和A口分別連接比例閥3.1、3.2的B口和平衡閥6.1、6.2的P口，液控單向閥1.2、1.4的控制油X口分別與電磁換向閥4.1、4.2的B口連通，液控單向閥1.2、1.4的泄漏油Y口分別與泄漏油管L連通，

所述擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的無桿腔回路上設(shè)置有保證扇形段吊裝過程的平穩(wěn)性的平衡閥6.1、6.2，平衡閥6.1、6.2的A口連接擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的無桿腔，在所述擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的有桿腔回路上設(shè)置有可選擇平衡閥6.1、6.2控制油壓力的梭閥5，梭閥5分別從擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的有桿腔引控制油，通過壓力選擇控制平衡閥6.1、6.2。

在所述擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的無桿腔回路上還設(shè)置有保證擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2無桿腔不超載的安全閥7.1、7.2，安全閥7.1、7.2與回油管T連通，保證擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2無桿腔不超載?？刂破?2根據(jù)工藝要求和編碼器10.1、10.2的反饋偏擺角度發(fā)送控制指令至比例閥3.1、3.2控制擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2進(jìn)行同步伸出或縮回運(yùn)動(dòng)，依次實(shí)現(xiàn)扇形段更換裝置對(duì)第一段至第七段扇形段的吊裝，每段扇形段吊裝過程如下：

扇形段更換裝置吊裝扇形段時(shí)抬起的動(dòng)作過程：控制器12根據(jù)編碼器10.1、10.2反饋的偏擺角度確定扇形段更換裝置當(dāng)前的吊裝位置，然后根據(jù)新的吊裝位置所確定的新偏擺角度，控制器12經(jīng)同步控制算法計(jì)算出控制指令發(fā)送給比例閥3.1、3.2，比例閥3.1、3.2的P口與B口導(dǎo)通，同時(shí)電磁換向閥4.1、4.2得電導(dǎo)通打開比例閥3.1、3.2前后的液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4，壓力油管P口內(nèi)的壓力油依次經(jīng)液控單向閥1.1、1.3，壓力補(bǔ)償器2.1、2.2，比例閥3.1、3.2，液控單向閥1.2、1.4，平衡閥6.1、6.2進(jìn)入擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的無桿腔；同時(shí)擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的有桿腔的油液經(jīng)比例閥3.1、3.2的T口流回回油管T；當(dāng)無桿腔產(chǎn)生的力大于有桿腔產(chǎn)生的力與重力負(fù)載的合力時(shí)，擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的第一級(jí)活塞桿伸出帶動(dòng)導(dǎo)向擺臂9.1、9.2同步的向上擺動(dòng)，當(dāng)編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度接近扇形段所需角度時(shí)，控制器12逐漸減小控制指令發(fā)送給比例閥3.1、3.2直至其切換至中位機(jī)能，同時(shí)電磁換向閥4.1、4.2失電關(guān)閉液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4，在平衡閥6.1、6.2的作用下平穩(wěn)停在當(dāng)前位置；如編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度小于扇形段所需角度，則第一級(jí)活塞桿繼續(xù)伸出，如伸出到頭時(shí)仍未到達(dá)所需的角度，則第二級(jí)活塞桿繼續(xù)伸出，直至導(dǎo)向擺臂9.1、9.2的偏擺角度接近扇形段吊裝所需的角度，控制器12逐漸減小控制指令發(fā)送給比例閥3.1、3.2直至其切換至中位機(jī)能，同時(shí)電磁換向閥4.1、4.2失電關(guān)閉液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4，在平衡閥6.1、6.2的作用下平穩(wěn)停在當(dāng)前位置。在此過程中，壓力補(bǔ)償器2.1、2.2的設(shè)定壓差恒定，因此比例閥3.1、3.2在相同開口度指令條件下保證了兩個(gè)比例閥回路輸出流量的一致性，從而保證兩只擺動(dòng)液壓缸的伸出速度一致而不受外負(fù)載影響；當(dāng)編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度不一致時(shí)，則控制器12的同步控制算法投入，修正比例閥3.1、3.2的指令信號(hào)，直至編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度一致；同時(shí)在擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的伸出過程有加減速過程，保證了吊裝過程的平穩(wěn)性。

扇形段更換裝置吊裝扇形段時(shí)降下的動(dòng)作過程：控制器12根據(jù)編碼器8.1、8.2反饋的偏擺角度確定扇形段更換裝置當(dāng)前的吊裝位置，然后根據(jù)新的吊裝位置所確定的新偏擺角度，控制器12逐漸增大控制控制指令發(fā)送給比例閥3.1、3.2，比例閥3.1、3.2的P口與A口導(dǎo)通，同時(shí)電磁換向閥4.1、4.2得電導(dǎo)通打開比例閥3.1、3.2前后的液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4，壓力油管P內(nèi)的壓力油依次經(jīng)液控單向閥1.1、1.3，壓力補(bǔ)償器2.1、2.2，比例閥3.1、3.2進(jìn)入擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的有桿腔；當(dāng)有桿腔產(chǎn)生的力與重力負(fù)載的合力小于無桿腔產(chǎn)生的力時(shí)，由于平衡閥的作用擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2不動(dòng)作，直至擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2其中一只液壓缸的有桿腔側(cè)的力與負(fù)載重力的合力大于無桿腔側(cè)的力時(shí)，梭閥5選擇有桿腔壓力高者作為控制油，同時(shí)將平衡閥6.1、6.2切換至節(jié)流位，無桿腔的壓力油依次經(jīng)平衡閥6.1、6.2，液控單向閥1.2、1.4，比例閥3.1、3.2流回回油管T；此時(shí)擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的第二級(jí)活塞桿縮回帶動(dòng)導(dǎo)向擺臂9.1、9.2同步的向下擺動(dòng)，當(dāng)編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度接近扇形段所需角度時(shí)，控制器12逐漸減小控制指令發(fā)送給比例閥3.1、3.2直至其切換至中位機(jī)能，同時(shí)電磁換向閥4.1、4.2失電關(guān)閉液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4，在平衡閥6.1、6.2的作用下平穩(wěn)停在當(dāng)前位置；如編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度大于扇形段所需角度，則第二級(jí)活塞桿繼續(xù)縮回，如縮回到頭時(shí)仍未到達(dá)所需的角度，則第一級(jí)活塞桿繼續(xù)縮回，直至導(dǎo)向擺臂9.1、9.2的偏擺角度接近扇形段吊裝所需的角度，控制器12逐漸減小控制指令發(fā)送給比例閥3.1、3.2直至其切換至中位機(jī)能，同時(shí)電磁換向閥4.1、4.2失電關(guān)閉液控單向閥1.1、1.2、1.3、1.4，在平衡閥6.1、6.2的作用下平穩(wěn)停在當(dāng)前位置。在此過程中，壓力補(bǔ)償器2.1、2.2的設(shè)定壓差恒定，因此比例閥3.1、3.2在相同開口度指令條件下保證了兩個(gè)比例閥回路輸出流量的一致性，從而保證兩只擺動(dòng)液壓缸的縮回速度一致而不受外負(fù)載影響；當(dāng)編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度不一致時(shí)，則控制器12的同步控制算法投入，修正比例閥3.1、3.2的指令信號(hào)，直至編碼器10.1、10.2檢測到偏擺角度一致；同時(shí)在擺動(dòng)液壓缸8.1、8.2的縮回過程有加減速過程，保證了吊裝過程的平穩(wěn)性。

最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。