3.2　3MN液壓剪液壓系統(tǒng)

3.2.1　主機(jī)功能結(jié)構(gòu)

鋼坯的定尺寸切割是冶金企業(yè)連鑄系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。與常用的火焰切割和機(jī)械切割相比，液壓剪切割具有剪切時間短、剪切時金屬損失極少、操作安全可靠、勞動強(qiáng)度低、工作環(huán)境好和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。液壓剪主要由機(jī)械部分、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等部分組成，機(jī)械部分由機(jī)架體、機(jī)體拖入拖出裝置、剪刃裝置等組成。剪體45°斜向布置，以免液壓油泄漏滴在軋件上，保證設(shè)備安全。

在剪切鋼坯時，剪切力不是恒定的，當(dāng)剪刃與鋼坯接觸后，剪切力隨切入深度的增加而增大，當(dāng)達(dá)到最大變形阻力時，剪切力達(dá)到最大，此時鋼坯開始發(fā)生剪切滑移，剪切力又隨著剪切斷面的縮小而很快衰減，直至鋼坯斷裂。整機(jī)采用基于二通插裝閥的液壓系統(tǒng)和PLC電控系統(tǒng)。

主機(jī)的最大剪切力3×10⁶N，剪切行程200mm，剪切次數(shù)8次/min。

3.2.2　液壓系統(tǒng)原理

（1）元件作用

圖3-2所示為機(jī)器的液壓系統(tǒng)原理。泵組由4臺（結(jié)構(gòu)規(guī)格相同，故僅畫出1臺）變量液壓泵2組成，3用1備。插件6及其先導(dǎo)閥（溢流閥7和二位四通電磁換向閥8）構(gòu)成的電磁溢流閥，用于設(shè)定系統(tǒng)最高壓力和泵2的卸荷控制，壓力表開關(guān)3及壓力表4用于系統(tǒng)壓力監(jiān)測。系統(tǒng)的唯一執(zhí)行元件為剪切缸18。插件5作單向閥用于防止壓力油倒灌，以保護(hù)液壓泵2。插件10和11及其先導(dǎo)閥（二位四通電磁換向閥14）構(gòu)成二位三通電磁閥，用于缸18無桿腔的進(jìn)回油方向控制；插件12及其先導(dǎo)閥（二位四通電磁換向閥15）構(gòu)成液控單向閥，用于構(gòu)成缸18的快進(jìn)差動回路和退回時的進(jìn)油控制；插件13及其先導(dǎo)閥（順序閥17）構(gòu)成順序閥，用于缸18的差動快速和慢速加壓的換接；溢流閥16用來緩沖鋼坯剪斷瞬間所形成的液壓沖擊；為了降低剪切過程中產(chǎn)生的沖擊振動，采用了帶阻力器的插件。

（2）工作原理

待機(jī)時，所有電磁換向閥斷電，泵2通過插裝閥6卸荷。剪切時，電磁鐵1YA和2YA通電使二位四通電磁閥8和14均切換至左位，電磁鐵3YA斷電使二位四通電磁換向閥15處于圖示右位，插件11開啟，同時插件10閉合，液壓泵2的壓力油經(jīng)插件5、9及11進(jìn)入剪切液壓缸18的無桿腔，推動剪刃上升。當(dāng)剪切力低于順序閥17的設(shè)定壓力時，插件13關(guān)閉，剪切缸18的有桿腔的油液經(jīng)插件12和11反饋到無桿腔，形成差動回路，實現(xiàn)快速剪切。

當(dāng)剪切力超過順序閥17的設(shè)定壓力時，插件13開啟，缸18的有桿腔油液克服順序閥17的背壓力經(jīng)插件13和回油過濾器19排回油箱，此時開始慢速剪切。當(dāng)剪切力隨著剪切斷面的縮小而減小，低于順序閥17的設(shè)定壓力時，插件13又關(guān)閉，系統(tǒng)又形成差動回路，剪刃將鋼坯快速切下。這種速度變化與鋼坯的剪切力學(xué)特性相適應(yīng)，使剪切過程平穩(wěn)。

當(dāng)剪切完畢后，電磁鐵3YA通電使閥15切換至左位，2YA斷電使閥14復(fù)至圖示右位，泵2的壓力油經(jīng)插件5、12進(jìn)入剪切缸18的有桿腔，無桿腔油液通過插件10和回油過濾器19排回油箱，剪刃退回初始位置，準(zhǔn)備下一步剪切。

3.2.3　液壓系統(tǒng)特點(diǎn)

①液壓剪系統(tǒng)壓力高，流量大，通過采用二通插裝閥并用差動回路和順序閥來控制剪切速度，符合鋼坯剪切工藝，剪切過程動作平穩(wěn)，效率較高。同時具有油路結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)部泄漏少、通流阻力小、通流能力大、壓力損失小、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。

②系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見表3-1。