郭玉英 趙樹巖 單士海

(齊重數(shù)控裝備股份有限公司，黑龍江161005)

數(shù)控軋輥荒磨機床專門用于軋輥制造廠的軋輥毛坯外圓粗加工。主要承擔(dān)熱連軋工作輥及支承輥、冷軋支承輥、寬厚板軋機用工作輥、型鋼軋機用輥等大型軋輥毛坯的剝皮及粗加工。完成軋輥輥身外圓、托肩外圓、托肩與輥頸過渡圓弧及輥頸外圓的荒磨加工。國內(nèi)數(shù)控軋輥荒磨機床液壓系統(tǒng)主要依賴進口，液壓系統(tǒng)是數(shù)控軋輥荒磨機床的關(guān)鍵設(shè)備之一，液壓系統(tǒng)性能的優(yōu)劣決定了加工工件指標。因此，我們自己研制了數(shù)控軋輥荒磨機床液壓系統(tǒng)。

1 主要設(shè)備

數(shù)控軋輥荒磨機床液壓系統(tǒng)包括主泵站和輔助泵站兩部分。主泵站液壓系統(tǒng)由液壓泵站、液壓管路、閥臺、集成閥組等組成。主要完成磨頭的上升、下降動作，系統(tǒng)壓力為16 MPa。系統(tǒng)清潔度要求NAS5級，系統(tǒng)加油要求用專用加油機，加油機的過濾精度為NAS5級。

1.1 主泵站

主泵站液壓系統(tǒng)由電機拖動柱塞泵2、單向閥4后進入系統(tǒng)，電磁溢流閥YV401、YV402得電，系統(tǒng)卸荷。主泵站液壓系統(tǒng)SL101(K1、K2、K3)液位控制繼電器設(shè)有液壓高報警、液位低報警、液位極低報警三個位置的超限報警。當油位過低時，液位控制繼電器發(fā)出報警信號，提醒及時為油箱補油；當液位極低報警信號提醒時，要求機床立即停車；當液位高報警信號提醒時，停止為油箱補油。泵站控制表見表1。

表1 泵站控制表

ST1(T1、T2)溫度控制繼電器，當油箱溫度≤15℃時，加熱器運行，泵不能啟動；油箱溫度≥30℃時，加熱器停止；當油箱溫度≥55℃時，高溫報警；當油箱溫度≥45℃時，油溫冷卻機投入；當油箱溫度≤40℃時，油溫冷卻機停止。液位液溫計可隨時觀察油位及油液溫度。油箱為封閉容器，油液必須干凈，油必須經(jīng)過過濾后方可注入油箱，過濾精度不得低于20 μm，油液為L-HM32液壓油，必須定期檢查液壓油，并根據(jù)實際工作情況定期更換。一般累計工作1000 h或間斷工作半年或一年，更換一次。

該冷卻系統(tǒng)使液壓油通過油溫控制箱制冷后保證液壓油溫度及特性。如紙質(zhì)濾油器SP105報警請立即清洗或更換濾芯。

主泵站液壓系統(tǒng)設(shè)有回油過濾器、循環(huán)回油過濾器、高壓過濾器，每一種過濾器都有發(fā)訊裝置，當濾芯堵塞時SP105、SP106、SP107、SP110 發(fā)訊，用戶及時更換濾芯。SP103、SP104壓力繼電器可進行高壓報警、低壓報警。SP101、SP102發(fā)訊蝶閥開啟，電機才能啟動，見圖1。

1—發(fā)訊蝶閥 2—柱塞泵 3—電磁溢流閥 4—單向閥 5—球閥 6—油冷卻機 7—單向閥 8—壓力表 9—壓力表開關(guān) 10—加熱器 11—空氣濾清器 12—液位繼電器 13—溫度控制繼電器 14—液位液溫計 15—高壓球閥 16—壓力表 17—壓力繼電器 18—高壓球閥 19—測壓接頭 20—高壓過濾器 21—SAE球閥 22—蓄能器 23—單向閥 24—高壓球閥 25—伺服閥 26—壓力傳感器 27—測壓接頭 28—電磁溢流閥 29—電磁換向閥 30—液控單向閥 31—液控單向閥 32—測壓接頭 33—壓力傳感器 34—SAE球閥 35—溢流減壓閥 36—測壓接頭 37—SAE球閥 38—蓄能器 39—電液換向閥 40—電磁換向閥 41—液控單向閥 42—液控單向閥

1.2 輔助泵站

輔助泵站由液壓泵站、液壓管路等組成。完成托輥油缸、輥徑測量動作、移動小車夾緊油缸、臺車止推等動作。系統(tǒng)壓力為16 MPa。

輔助泵站液壓系統(tǒng)由電機拖動柱塞泵、紙質(zhì)濾油器、單向閥后進入系統(tǒng)。系統(tǒng)清潔度要求NAS9級，系統(tǒng)要求用專用加油機加油，加油機過濾精度為NAS9級。

輔助泵站液壓系統(tǒng)SL102(K1、K2、K3)液位控制繼電器，設(shè)有液壓高報警、液位低報警、液位極低報警三個位置的超限報警，液位控制繼電器在油位過低時發(fā)出報警信號，提醒及時為油箱補油，液位極低報警信號提醒時，要求機床立即停車；液位高報警信號提醒時，停止為油箱補油，見圖2。

51—液位液溫計 52—空氣濾清器 53—風(fēng)冷機 54—液位繼電器 55—吸油濾油器 56—柱塞泵 57—紙質(zhì)濾油器 58—溢流閥 59—測壓接頭 60—壓力表 61—單向閥 62—減壓閥 63—壓力表 64—疊加式單向節(jié)流閥 65—電液換向閥 66—平衡閥 67—測壓接頭 68—減壓閥 69—壓力表 70—疊加式單向節(jié)流閥 71—疊加式液控單向閥 72—電液換向閥

液位計可隨時觀察油位。油箱為封閉容器，油液必須干凈，油液必須過濾后方可注入油箱，過濾精度高于20 μm，油液為L-HM46液壓油，要定期檢查液壓油，并根據(jù)實際工作情況定期更換。一般累計工作1500 h或一年，更換一次。

2 工作原理

2.1 托輥油缸的升降

托輥油缸的升降工作壓力由減壓閥設(shè)定，由電磁換向閥控制。當電磁換向閥得電，托輥上升；反向托輥下降。液壓缸的下腔由平衡閥閉鎖，形成背壓。背壓大小由平衡閥調(diào)定，下腔背壓使活塞下行平穩(wěn)。如圖2。

2.2 輥徑測量油缸的升降

輥徑測量油缸的升降工作壓力由減壓閥設(shè)定，由電磁換向閥控制。當電磁換向閥YV367得電，直徑測量油缸上升；當電磁換向閥YV368得電，直徑測量油缸下降。減壓缸下腔由單向節(jié)流閥70及液控單向閥控制。由于液控單向閥的閉鎖作用，當換向閥在中位時，油路卸荷，活塞可長期停留在任意位置。單向節(jié)流閥70使活塞下行運動比較平穩(wěn)。

2.3 移動小車的夾緊

移動小車的夾緊油缸工作壓力由減壓閥68設(shè)定，由電磁換向閥控制。當電磁換向閥YV365得電，移動小車夾緊油缸處于夾緊狀態(tài)；當電磁換向閥YV366得電，移動小車夾緊油缸處于放松狀態(tài)；單向節(jié)流閥70使移動小車運動比較平穩(wěn)。

2.4 臺車的止退

臺車止退油缸工作壓力由減壓閥設(shè)定，由電磁換向閥控制。當電磁換向閥YV363得電，臺車油缸放松；當電磁換向閥YV364得電，臺車油缸制動；單向節(jié)流閥70使臺車運動比較平穩(wěn)。

2.5 左、右磨削臂的升降

磨削臂的升降運動有快速和工進兩種速度。磨頭快速離開或接近工件速度的轉(zhuǎn)換由伺服閥控制。

2.6 左、右磨削臂工作時各電磁閥的狀態(tài)

首先YV405、YV412得電，YV401、YV402得電；泵站電機啟動，延時15 s后讓YV401、YV402失電。YV406得電、YV408得電，通過控制伺服閥的正開或負開，伺服閥YV411輸入正信號時，左磨削臂下降；當向伺服閥YV411輸入負信號時，左磨削臂油缸上升。YV407得電、YV409得電，通過控制伺服閥的正開或負開，伺服閥YV403輸入正信號時，右磨削臂下降。當向伺服閥YV403輸入負信號時，右磨削臂油缸上升，見圖1。

2.7 液壓急停電磁閥的狀態(tài)

控制系統(tǒng)存在危險時會自動啟動液壓急停，磨削臂自動抬起，對設(shè)備起保護作用；按下急停按鈕時，除電氣傳動裝置急斷電外，同時啟動液壓急停。

YV408得電，同時YV406、YV412失電，左磨削油缸只能往上走，不可能往下走；YV409得電，同時YV407、YV405失電，右磨削油缸只能往上走，不可能往下走。在非維修狀態(tài)時，球閥15、18、24、34必須打開。見表2。

表2 電磁鐵動作順序表

2.8 抗磨液壓油的使用及注意事項

(1)本機床液壓系統(tǒng)使用抗磨液壓油為L-HM32和L-HM46。

(2)機床液壓系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)保持液壓油清潔，防止金屬屑和纖維等雜質(zhì)進入油液中。

(3)加入油液前，應(yīng)進行徹底清洗油箱，新油必須過濾后方可注入郵箱(過濾網(wǎng)的精度一般在5～10 μm)，否則會影響液壓系統(tǒng)的性能及液壓泵的壽命。

(4)定期檢查油液質(zhì)量和油面高度。

(5)應(yīng)保證郵箱內(nèi)油液的溫升不超過液壓油允許范圍，要求不超過60℃，否則需檢查液壓油的冷卻系統(tǒng)。油溫過低時應(yīng)進行油液預(yù)熱，使油溫逐步升高后(要求溫度達到30℃以上)，再運行機器。

(6)在使用中主要檢測液壓油油品的外觀、粘度變化、色度變化、酸值變化、水分、雜質(zhì)、腐蝕等項目、定期檢測這些項目可以提早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)措施，避免發(fā)生故障。

3 結(jié)語

與進口設(shè)備相比較，我公司開發(fā)的大型軋輥液壓系統(tǒng)項目徹底解決了我公司近幾十年來一直依賴進口的問題。我公司自主設(shè)計研制的數(shù)控軋輥荒磨機床液壓系統(tǒng)通過了檢驗，適用于加工大型軋輥專用機床。該液壓系統(tǒng)研制具有較強的實用性。該液壓系統(tǒng)投入使用后，生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量明顯提高，使用戶維修變得更加簡單易行。