CS261348B1

CS261348B1 - Hydraulic fluid pressure distribution

Info

Publication number: CS261348B1
Application number: CS877186A
Authority: CS
Inventors: Otakar Ozana; Lumir Neuzil; Jiri Safarcik; Zdenek Dubnicky; Antonin Voborny
Original assignee: Otakar Ozana; Lumir Neuzil; Jiri Safarcik; Zdenek Dubnicky; Antonin Voborny
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS718687A1

Abstract

Úkolem řešení je zvýšení variability provozních stavů, provozní spolehlivosti a bezpečnosti při manipulaci s tekutou ocelí u zařízení pro její plynulé odlévání a dále snížení dynamických účinků na ramena s možností nouzového spuštění pánve. Za tím účelem je zdroj tlakové kapaliny napojen na elektrohydraulický rozváděč, jehož beztlaký výstup je napojen na zásobník kapaliny a první tlakový výstup na usměrňovači můstek s proporcionálním škrticím ventilem s dvoucestným stabilizátorem, jenž je spojen se zásobníkem kapaliny. Výstup usměrňovacího můstku je napojen přes uzamykací a dekompresní blok, propojený odpadním výstupem se zásobníkem kapaliny, na zvedací prostor přímočarého hydromotorů. Na tlakové potrubí je paralelně napojen dvojitý tlakový spínač a škrticí ventil s elektrohydraulickým řízením a dvoucestným stabilizátorem tlaku, jehož výstup je napojen přes jednosměrný ventil na odpadní potrubí a svodový výstup na svodovou přípojku. Na druhý tlakový výstup je napojen redukční ventil s obtokem, jehož výstup je spojen s vratným prostorem a odkapový výstup se svodovou přípojkou. Na vratné potrubí je napojen výstup přisávacího jednosměrného ventilu, jehož vstup je spojen se zásobníkem kapaliny.The task of the solution is to increase the variability of operating states, operational reliability and safety when handling liquid steel in a continuous casting device and further reduce dynamic effects on the arms with the possibility of emergency lowering of the ladle. For this purpose, the source of pressurized fluid is connected to an electrohydraulic distributor, the pressure-free outlet of which is connected to the fluid reservoir and the first pressure outlet to a rectifier bridge with a proportional throttle valve with a two-way stabilizer, which is connected to the fluid reservoir. The output of the rectifier bridge is connected via a locking and decompression block, connected by a waste outlet to the fluid reservoir, to the lifting space of the linear hydraulic motor. A double pressure switch and a throttle valve with electrohydraulic control and a two-way pressure stabilizer are connected in parallel to the pressure pipeline, the output of which is connected via a one-way valve to the waste pipeline and the drain outlet to the drain connection. The second pressure outlet is connected to a pressure reducing valve with a bypass, the outlet of which is connected to the return space and a drip outlet with a drain connection. The outlet of a suction check valve is connected to the return pipe, the inlet of which is connected to the liquid reservoir.

Description

Vynález se týká hydraulického rozvodu tlakové kapaliny pro elektrohydraulický pohon ovládání ramen otočného licího stojanu u zařízení pro plynulé odlévání kovů, zejména oceli.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic distribution of pressure fluid for electrohydraulic actuation of the arms of a swivel casting stand in a device for continuously casting metals, especially steel.

Dosud jsou známy hydraulické rozvody tlakové kapaliny pro ovládáni ramen otočného licího stojanu u zařízení pro plynulé odlévání oceli, které zabezpečují základní provozní stavy zvedání i spouštění ramen s pánví a jejich nastavení v mezipoloze. Běžně je hydraulický rozvod řešen tak, že rameno otočného licího stojanu ovládají dva mechanicky svázané přímočaré hydromotory a průtok k těmto přímočarým hydromotorům je řízen co do velikosti škrticími ventily a co do směru rozváděči nebo řízenými logickými ventily, jenž jsou napojeny na tlakový zdroj, přičemž hydraulické uzamčení každého přímočarého hydromotoru při provozních i havarijních stavech realizují řízené zpětné ventily, umístěné na straně plné plochy pistu přímočarých hydromotorů.To date, hydraulic pressurized fluid distributions for actuating the arms of a rotating casting stand in a continuous steel casting apparatus that provide the basic operational states of raising and lowering the arms with a ladle and adjusting them in an intermediate position. Normally, the hydraulic distribution is designed so that the arm of the rotating casting stand is controlled by two mechanically coupled linear hydraulic motors and the flow to these linear hydraulic motors is controlled by the size of the throttle valves and the direction of the distributor or by controlled logic valves connected to the pressure source. Locking of each linear hydraulic motor in operational and emergency conditions is realized by controlled non-return valves located on the side of the full surface of the piston of linear hydraulic motors.

Nevýhodou tohoto řešení je složitá kinematika pohybu ramen, nutnost mechanické synchronizace přímočarých hydromotorů, větší hmotnost zařízení z titulu dimenze ramen pro nesymetrické zatížení přímočarými hydromotory, neřízený rozběh a brzdění při provozních a havarijních stavech a z toho rezultující vyšší dynamické účinky na ocelové konstrukce ramen. Další nevýhodou je nemožnost manipulace ramene s pánví směrem dolů při výpadku ovládacího elektrického napětí s následným omezením plynulosti sekvenčního lití a snížením výsledné produkce zařízeni pro plynulé odlévání oceli.The disadvantage of this solution is the complex kinematics of the boom movement, the necessity of mechanical synchronization of linear hydraulic motors, the increased weight of the equipment due to the dimension of the boom for unsymmetrical load of linear hydraulic motors, uncontrolled start-up and braking during operational and emergency conditions. A further disadvantage is the impossibility of manipulating the ladle arm downwards in the event of a failure of the control voltage, with consequent limitation of the sequential casting flow and the resulting production of a continuous steel casting device.

Uvedené nevýhody odstraňuje hydraulický rozvod tlakové kapaliny, zejména pro ovládání ramen otočného licího stojanu, podle vynálezu, kde zdroj tlakové kapaliny je sacím potrubím spojen se zásobníkem kapaliny, jehož podstata spočívá v tom, že zdroj tlakové kapaliny je tlakovou přípojkou napojen na vstup elektrohydraulického rozváděče, jehož beztlaký výstup je odpadním potrubím spojen se zásobníkem kapaliny, jehož první tlakový výstup je napojen na vstup usměrňovaclho můstku s vestavěním proporcionálním škrticím ventilem s dvoucestným· stabilizátorem, jenž svým svodovým výstupem je svodovou přípojkou spojen se zásobníkem kapaliny.These drawbacks are eliminated by the hydraulic distribution of the pressure fluid, in particular for controlling the arms of the rotary casting stand, according to the invention, wherein the pressure fluid source is connected to the fluid reservoir via the suction line. the unpressurized outlet of which is connected to the liquid reservoir via a drain line, the first pressure outlet of which is connected to a rectifier bridge inlet with a proportional throttle valve with a two-way stabilizer, which is connected via a leakage connection to the liquid reservoir.

Výstup usměrňovacího můstku je tlakovým potrubím napojen přes uzamykaci a dekompresní blok na zvedací prostor přímočarého hydromotoru a odpadní výstup uzamykacího a dekompresního bloku je nízkotlakým svodem spojen se zásobníkem kapaliny. Paralelně na tlakové potrubí je napojen jednak dvojitý tlakový spínač a jednak svým vstupem škrticí ventil s elektrohydraulickým řízením a dvoucestným stabilizátorem tlaku, jehož výstup je napojen přes jednosměrný ventil na odpadní potrubí a svodový výstup na svodovou přípojku. Na druhý tlakový výstup elektrohydraulického rozvaděče je napojen vstup redukčního ventilu s obtokem, jehož výstup je spojen vratným potrubím a vratným prostorem přímočarého hydromotoru a odkapový výstup je napojen na svodovou přípojku. Na vratné potrubí je napojen výstup přisávacího jednosměrného ventilu, jehož vstup je spojen se zásobníkem kapaliny.The outlet of the rectifier bridge is connected via a pressure line through the locking and decompression block to the lifting space of the linear hydraulic motor and the waste output of the locking and decompression block is connected to the liquid reservoir by a low pressure drain. A double pressure switch is connected in parallel to the pressure line and a throttle valve with electrohydraulic control and a two-way pressure stabilizer is connected via its inlet. The outlet is connected via a one-way valve to the waste pipe and the discharge outlet to the leakage connection. The inlet of the pressure reducing valve with bypass is connected to the second pressure outlet of the electrohydraulic distributor. Its outlet is connected by the return pipe and the return space of the linear hydraulic motor and the drip outlet is connected to the leakage connection. The return line is connected to the outlet of the suction check valve, whose inlet is connected to the liquid reservoir.

Výhodou hydraulického rozvodu tlakové kapaliny podle vynálezu je docílení vyšší variability provozních stavů a že řízeným rozběhem a brzděním se docílí snížení dynamických účinků na ramena otočného licího stojanu a omezení zrychlení a zpoždění pánve v axiálním směru s tím, že dojde k podstatnému zvýšení provozní spolehlivosti a bezpečnosti při manipulaci s tekutou ocelí. Další výhodou je možnost realizace nouzového spuštění pánve při výpadku ovládacího napětí, hydraulické omezení dynamické síly při ukládání pánve a zabezpečení zvýšené bezpečnosti zdvojeným hydraulickým uzamčením strany plné plochy pístu přímočarého hydro-motoru při výskytu havarijních stavů.The advantage of the hydraulic pressure fluid distribution according to the invention is to achieve higher variability of operating conditions and that by controlled start-up and braking, the dynamic effects on the rotary casting boom arms are reduced and the ladle acceleration and delay in the axial direction is substantially reduced. when handling liquid steel. Another advantage is the possibility of realizing the emergency lowering of the ladle in case of a control voltage failure, hydraulic limitation of the dynamic force during the ladle placement and providing increased safety by double hydraulic locking of the full surface area of the rectilinear hydro-piston in the event of emergency conditions.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení hydraulického rozvodu tlakové kapaliny pro ovládání ramen otočného licího stojanu podle vynálezu.The accompanying drawing shows schematically an exemplary embodiment of a hydraulic pressure fluid distribution system for controlling the arms of a rotary casting stand according to the invention.

Hydraulický rozvod tlakové kapaliny pro ovládání ramen otočného licího stojanu podle příkladného provedení sestává ze zdroje tlakové kapaliny 3, jenž svým sacím potrubím 2 je spojen se zásobníkem kapaliny 2 a tlakovou přípojkou 2 je napojen na vstup elektrohydraulického rozvaděče 5, jehož beztlaký výstup je odpadním potrubím 18 spojen se zásobníkem kapaliny i a jehož první tlakový výstup 2 je napojen na vstup usměrňovacího můstku 2 ^s vestavěným proporcionálním škrticím ventilem s dvoucestným stabilizátorem 2» jenž svým svodovým výstupem je svodovou přípojkou 16 spojen se zásobníkem kapaliny 2· Výstup usměrňovacího můstku 2 je tlakovým potrubím 10 napojen přes uzamykací a dekompresní blok 11 na zvedací prostor I přímočarého hydromotoru 12 a odpadní výstup uzamykacího a dekompresního bloku 11 je nízkotlakým svodem 20 spojen se zásobníkem kapaliny L· Uzamykací a dekompresní blok 11 je tvořen uzamykacím ventilem 23, jehož vstup je napojen na tlakové potrubí 10 a výstup na zvedací prostor l přímočarého hydromotoru 12.· Paralelně k výstupu uzamykacího ventilu 23 je napojen jednak tlakový vstup pojistného ventilu 27 a jednak vstup řídicího rozváděče 24 a dekompresního rozváděče 25, kde odpadní výstupy pojistného ventilu 27, řídicího rozváděče 24 a dekompresního rozváděče 25 jsou napojeny na nízkotlaký svod 20, přičemž tlakový výstup dekompresního rozváděče 25 je napojen přes dekompresní zpětný ventil 26 na vstup uzamykacího ventilu 23. Na vstup a výstup uzamykacího ventilu 23 je rovněž paralelně napojeno diferenční tlakové čidlo 28. Na tlakové potrubí 10 je paralelně dále napojen jednak dvojitý tlakový spínač 13 a jednak svým vstupem škrticí ventil s elektrohydraulickým řízením a dvoucestným stabilizátorem tlaku 17, jehož výstup je napojen přes jednosměrný ventil 21 na odpadní potrubí 18 a svodový výstup na svodovou přípojku 135. Na druhý tlakový výstup 7 elektrohydraulického rozváděče 5 je napojen vstup redukčního ventilu s obtokem 15. jehož výstup je spojen vratným potrubím 14 s vratným prostorem II* přímočarého hydromotoru 12 a odkapový výstup je napojen na svodovou přípojku 16, přičemž na vratné potrubí 14 je napojen výstup přisávacího jednosměrného ventilu 22, jehož vstup je spojen se zásobníkem kapaliny 1_.The hydraulic distribution of pressure fluid for controlling the arms of the rotary casting stand according to an exemplary embodiment consists of a source of pressure fluid 3, which is connected to the liquid reservoir 2 by its suction line 2 and connected via pressure connection 2 to the inlet connected to the liquid reservoir 1 and whose first pressure outlet 2 is connected to the inlet of the rectifier bridge 2 ^{with a} built-in proportional throttle valve with two-way stabilizer 2 »connected to the liquid reservoir 2 via its leakage connection 16 via the locking and decompression block 11 to the lifting space I of the linear hydraulic motor 12 and the waste outlet of the locking and decompression block 11 is connected to a liquid reservoir L by a low pressure leak 20. The locking and decompression block 11 is formed by a locking v The inlet 23 is connected to the pressure line 10 and the outlet to the lifting space 1 of the linear hydraulic motor 12. In parallel to the outlet of the locking valve 23 is connected both the pressure inlet of the safety valve 27 and the control valve 24 and decompression distributor 25 the safety valve 27, the control valve 24, and the decompression valve 25 are connected to the low pressure manifold 20, wherein the pressure output of the decompression valve 25 is connected via the decompression check valve 26 to the inlet of the lock valve 23. A pressure control valve 10 is connected in parallel with a double pressure switch 13 and a throttle valve with electrohydraulic control and a two-way pressure stabilizer 17, whose outlet is connected via a one-way valve 21 to a drain line 18 and a discharge outlet. At the second pressure outlet 7 of the electrohydraulic distributor 5 is connected the inlet of the pressure reducing valve with the bypass 15, the outlet of which is connected by the return line 14 to the return space II * of the linear hydraulic motor 12 and the drip outlet is connected to the downstream connection 16. the return line 14 is connected to the outlet of the suction check valve 22, whose inlet is connected to the fluid reservoir 7.

Plnění jednotlivých požadovaných funkcí ramen otočného licího stojanu zabezpečuje přímočarý hydromotor 12, jehož pístnice je přes kulové uložení spojena s ramenem otočného licího stojanu. V základním stavu pracuje zdroj tlakové kapaliny 2 ⁸ maximálním pracovním tlakem a minimálním průtokem a elektrohydraulický rozváděč 5, proporcionální škrticí ventil s dvoucestným stabilizátorem 2» ěkrticl ventil s elektrohydraulickým řízením a dvoucestným stabilizátorem tlaku 17, řídicí rozváděč 24 a dekompresní rozváděč 25 jsou v základní poloze bez připojeného ovládacího elektrického napětí, přičemž přímočarý hydromotor 12 je hydraulicky uzamčen. Provozní stav zvedání ramen je realizován v následující spínací sekvenci. Nejprve se provede přestavení dekompresního rozváděče 25 do levé krajní polohy, čímž je zabezpečen průtok kapaliny ze zvedacího prostoru I přímočarého hydromotoru 12 přes dekompresní zpětný ventil 26 do tlakového potrubí 10. Po vyrovnání tlaku před a za uzamykacím ventilem 23 je impulsem od diferenčního tlakového čidla 28 přestaven řídicí rozváděč 24 do levé funkční polohy, přičemž dojde k otevření uzamykacího ventilu 23 a současně je realizováno přestavení elektrohydraulického rozváděče 2 čo pravé krajní polohy a řízené otevírání proporcionálního škrticího ventilu a dvoucestným stabilizátorem 2, který řídí velikost rychlost a častu rozběhu přímočarého hydromotoru 12 s následným vysouváním pístnice. Dále je dekompresní rozváděč 25'.přestaven do základní polohy. Po zvednutí ramen do horní pracovní polohy je dán obsluhou nebo koncovým spínačem impuls k zastaveni přímočarého hydromotoru 12 řízeným uzavřením proporcionálního škrticího ventilu s dvoucestným stabilizátorem 2 a následným přestavením elektrohydraulického rozváděče 2 ⁸ řídicího rozváděče 24 do základní polohy, čímž je hydraulický systém uveden do základního stavu.The fulfillment of the individual required functions of the arms of the rotary casting stand is ensured by a linear hydraulic motor 12, whose piston rod is connected via a ball bearing to the arm of the rotary casting stand. In its basic state, the pressure source 2 ⁸ operates at maximum working pressure and minimum flow rate and the electrohydraulic distributor 5, proportional throttle valve with two-way stabilizer 2 »throttle valve with electrohydraulic control and two-way pressure stabilizer 17, control distributor 24 and decompression distributor 25 are in their home position without the control voltage being applied, the linear hydraulic motor 12 being hydraulically locked. The operating status of the boom lift is realized in the following switching sequence. First, the decompression distributor 25 is moved to the leftmost position, thereby ensuring the flow of liquid from the lift space I of the linear hydraulic motor 12 via the decompression check valve 26 to the pressure line 10. After equalizing the pressure before and after the lock valve 23, The control valve 24 is moved to the left operating position, opening the locking valve 23 and simultaneously adjusting the electrohydraulic valve 2 to the right end position and controlled opening of the proportional throttle valve and two-way stabilizer 2, which controls the speed and frequency of 12 by subsequently extending the piston rod. Further, the decompression distributor 25 ' is moved to its home position. After lifting the arms into the working position is determined by the operator or by a limit switch pulse for stopping the linear hydraulic motor 12 controlled by closing the proportional throttle valve with two-way stabilizer 2, and subsequent adjustment of the hydraulic distributor 2 ⁸ control cabinet 24 into the basic position, whereby the hydraulic system is brought into basic state .

Provozní stav spouštění ramen je realizován následovně.The operating state of the boom lowering is realized as follows.

Po dekompresi, tj. vyrovnání tlaku ve zvedacím prostoru I přímočarého hydromotoru 12 a v tlakovém potrubí 10, které je obdobné jako v případě zvedání ramen, dojde k přestavení elektrohydraulického rozvaděče 2 čo levé funkční polohy. Tímto je docíleno napojení zdroje tlakové kapaliny 2 ^na vratný prostor II přímočarého hydromotrou 12 a následným řízeným otevíráním proporcionálního ventilu s dvoucestným stabilizátorem 2 j^e regulován průtok ze zvedacího prostoru I přímočarého hydromotoru 12, čímž dojde k zasouvání jeho pístnice při zabezpečení požadovaných hodnot zrychlení a rychlosti spouštění ramen. Redukčním ventilem β obtokem 15 je snížena hodnota tlaku ve vratném prostoru II přímočarého hydromotoru 12 tak, aby se tlakově nepřetěžoval zvedací prostor I při provozním stavu spouštění ramen. Zastaveni ramen v dolní koncové poloze je realizováno řízeným uzavřením škrticího ventilu s dvoucestným stabilizátorem 2 ® přestavením elektrohydraulického rozváděče 2 ^a řídicího rozváděče 24 do základní polohy impulsem od koncového čidla, nebo zásahem obsluhy. Usměrňovači můstek 2 zajištuje navedení průtoku na vstup proporcionálního škrticího ventilu s dvou261348 čestným stabilizátorem 9 při provozním režimu zvedáni a spouštění. Dvojitý tlakový spínač 13 zabezpečuje signalizaci řízené dekomprese a hodnoty minimálního tlaku při eventuálním poškozeni tlakového potrubí 10 s následným uvedením hydraulického systému do základního stavu. Při výpadku zdroje tlakové kapaliny 3 je umožněno havarijní spuětění ramen otočného licího stojanu po provedené dekompresi. Zvedací prostor I přímočarého hydromotoru 12 je napojen přes škrticí ventil s elektrohydraulickým řízením a dvoucestným stabilizátorem tlaku 17 a jednosměrný ventil 21 na odpadní potrubí 18. čímž je dosaženo řízeného spuětění ramen do spodní polohy. Vratný prostor 11 přímočarého hydromotoru 12 je při havarijním spouštění doplňován pracovní kapalinou přes přisávací jednosměrný ventil 22. Pojistný ventil 27 zabezpečuje omezení síly na rameno při ukládání pánve a hydraulickém uzamčení přímočarého hydromotoru 12.After the decompression, i.e. the pressure equalization in the lifting space I of the linear hydraulic motor 12 and in the pressure line 10, which is similar to the case of the lifting of the arms, the electrohydraulic valve 2 is moved to its left functional position. This is achieved by connecting the source of pressurized fluid 2 ^{on the} return chamber II rectilinear hydromotrou 12 and subsequent controlled opening of the proportional valve with two-way stabilizer 2 j ^e regulated flow from the raising space and the linear hydraulic motor 12, thereby retracting the rod when securing the required acceleration and speed lowering the shoulders. The pressure relief valve β bypass 15 reduces the pressure in the return space II of the linear hydraulic motor 12 so that the lift space I is not overloaded in the operating state of the boom lowering. The stopping of the arms in the lower end position is realized by the controlled closing of the throttle valve with the two-way stabilizer 2 by adjusting the electro-hydraulic distributor 2 ^{and the} control distributor 24 to the basic position by impulse from the end sensor or by the intervention of the operator. The rectifier bridge 2 provides flow to the inlet of the proportional throttle valve with the two261348 honor stabilizer 9 in the raise and lower operation mode. The double pressure switch 13 provides signaling of the controlled decompression and the minimum pressure value in the event of damage to the pressure line 10 with the subsequent restoration of the hydraulic system. In the event of a failure of the pressure fluid source 3, the boom of the rotary casting stand can be triggered accidentally after decompression has been performed. The lifting space I of the linear hydraulic motor 12 is connected via a throttle valve with electrohydraulic control and a two-way pressure stabilizer 17 and a one-way valve 21 to the discharge line 18, thereby achieving a controlled lowering of the arms. The return space 11 of the rectilinear hydraulic motor 12 is replenished by the working fluid through the suction one-way valve 22 during emergency starting. The relief valve 27 provides a limitation of the force on the arm when the ladle is placed and hydraulic locking of the rectilinear hydraulic motor 12.

Hydraulického rozvodu tlakové kapaliny podle vynálezu lze použít nejen pro ovládání ramen otočného licího stojanu u zařízení pro plynulé odlévání oceli, ale je ho možno aplikovat i u hydraulických systémů manipulačních zařízení oceláren, obracečů blokových tratí a vrat či segmentů plavebních komor.The hydraulic pressure fluid distribution according to the invention can be used not only to control the swivel casting boom arms of a continuous steel casting plant, but also to be applied to hydraulic systems of steel plant handling equipment, block track reversers and gates or lock chamber segments.

Claims

Hydraulic distribution of pressure fluid, in particular for controlling the arms of the swivel casting stand in a continuous metal casting machine, wherein the pressure fluid source is connected to the fluid reservoir via a suction line, characterized in that the pressure fluid source (3) is connected to the inlet by a pressure connection (4) an electrohydraulic distributor (5), the unpressurized outlet of which is connected to the fluid reservoir (1) via a discharge line (18) and the first pressure outlet (6) of which is connected to a rectifier bridge inlet (8) with built-in proportional throttle connected to the liquid reservoir (1) via a leakage connection (16), the rectifier bridge (8) outlet being connected via a pressure line via a locking and decompression block (11) to the lifting space (I) of a linear hydraulic motor (12); the waste outlet of the locking and decompression block (11) is connected to the reservoir by a low pressure leak (20) fluid (1) and where the pressure line (10) is connected in parallel with a double pressure switch (13) with its inlet throttle valve with electro-hydraulic control and a two-way pressure stabilizer (17), whose outlet is connected.with a one-way valve (21) to the discharge line (18) and the discharge outlet to the discharge connection (16), the second pressure outlet (7) of the electrohydraulic distributor (5) being connected to the inlet of the pressure reducing valve with a bypass (15). a rectilinear hydraulic motor return (II) and a drip outlet is connected to a leakage connection (16) and wherein the return line (14) is connected to a suction check valve (22) outlet connected to the fluid reservoir (1).