一种步进式加热炉液压系统以及步进式加热炉

摘要

本发明公开了一种步进式加热炉液压系统以及步进式加热炉，涉及步进式加热炉领域。该步进式加热炉液压系统包括油箱、油缸、控制阀组、第一截止阀、第一液控单向阀、第二截止阀和第二液控单向阀。油缸具有一无杆腔，第一截止阀和第一液控单向阀并联，第二截止阀与第二液控单向阀并联，油箱依次通过控制阀组、第一截止阀和第二液控单向阀与无杆腔连接，且形成第一液压油路，油箱依次通过控制阀组、第一液控单向阀和第二截止阀与无杆腔连接，且形成第二液压油路。本发明提供的步进式加热炉液压系统能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及步进式加热炉领域，具体而言，涉及一种步进式加热炉液压系统以及步进式加热炉。

背景技术

目前，在步进式加热炉的应用中，需要利用液压系统控制步进梁进行升降，而在液压系统的使用过程中，可能由于各种原因(例如液压油污染)造成运行异常甚至发生故障，此时需要立即停机排查故障，影响生产效率。

有鉴于此，设计制造出一种生产效率高的步进式加热炉液压系统以及步进式加热炉特别是在加热炉应用中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步进式加热炉液压系统，能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

本发明的另一目的在于提供一种步进式加热炉，能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种步进式加热炉液压系统，包括油箱、油缸、控制阀组、第一截止阀、第一液控单向阀、第二截止阀和第二液控单向阀，油缸具有一无杆腔，第一截止阀和第一液控单向阀并联，第二截止阀与第二液控单向阀并联，油箱依次通过控制阀组、第一截止阀和第二液控单向阀与无杆腔连接，且形成第一液压油路，油箱依次通过控制阀组、第一液控单向阀和第二截止阀与无杆腔连接，且形成第二液压油路，控制阀组用于对第一液压油路和第二液压油路进行切换。

可选地，油缸、第二截止阀与第二液控单向阀的数量均为两个，每个第二截止阀与一个第二液控单向阀并联，且与一个油缸的无杆腔连接。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括两个位移传感器，两个位移传感器一一对应地安装于两个油缸，且均与控制阀组连接，位移传感器用于检测油缸的伸缩位移量，控制阀组用于对两个油缸的伸缩位移量进行实时比对，并在两个油缸的伸缩位移量之差达到预设值时发出警报。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括第三液控单向阀和第三截止阀，油缸具有一有杆腔，第三液控单向阀和第三截止阀并联，有杆腔依次通过第三截止阀和控制阀组与油箱连接，且形成第三液压油路，有杆腔依次通过第三液控单向阀和控制阀组与油箱连接，且形成第四液压油路，控制阀组用于对第三液压油路和第四液压油路进行切换。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括第一高压截止阀和第二高压截止阀，油箱通过第一高压截止阀与第二液控单向阀连接，且形成第一控制油路，油箱通过第二高压截止阀同时与第一液控单向阀和第三液控单向阀连接，且形成第二控制油路，第一控制油路和第二控制油路能够相互切换。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括电磁换向阀，电磁换向阀与油箱连接，电磁换向阀同时与第一高压截止阀和第二高压截止阀连接。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括第三高压截止阀，第三液控单向阀和第三截止阀并联后的油路通过第三高压截止阀与有杆腔连接。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括第四高压截止阀，第一截止阀和第一液控单向阀并联后的油路通过第四高压截止阀与第二截止阀与第二液控单向阀并联后的油路连接。

可选地，步进式加热炉液压系统还包括压力表，压力表安装于第一液压油路和第二液压油路上。

一种步进式加热炉，包括上述的步进式加热炉液压系统，该步进式加热炉液压系统包括油箱、油缸、控制阀组、第一截止阀、第一液控单向阀、第二截止阀和第二液控单向阀，油缸具有一无杆腔，第一截止阀和第一液控单向阀并联，第二截止阀与第二液控单向阀并联，油箱依次通过控制阀组、第一截止阀和第二液控单向阀与无杆腔连接，且形成第一液压油路，油箱依次通过控制阀组、第一液控单向阀和第二截止阀与无杆腔连接，且形成第二液压油路，控制阀组用于对第一液压油路和第二液压油路进行切换。

本发明提供的步进式加热炉液压系统以及步进式加热炉具有以下有益效果：

本发明提供的步进式加热炉液压系统，油缸具有一无杆腔，第一截止阀和第一液控单向阀并联，第二截止阀与第二液控单向阀并联，油箱依次通过控制阀组、第一截止阀和第二液控单向阀与无杆腔连接，且形成第一液压油路，油箱依次通过控制阀组、第一液控单向阀和第二截止阀与无杆腔连接，且形成第二液压油路，控制阀组用于对第一液压油路和第二液压油路进行切换。与现有技术相比，本发明提供的步进式加热炉液压系统由于采用了连接于无杆腔和油箱之间的第一液压油路和第二液压油路，所以能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

本发明提供的步进式加热炉，包括步进式加热炉液压系统，能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的步进式加热炉液压系统在第一种液压模式下油缸伸长时的油路图；

图2为本发明实施例提供的步进式加热炉液压系统在第一种液压模式下油缸缩短时的油路图；

图3为本发明实施例提供的步进式加热炉液压系统在第二种液压模式下油缸伸长时的油路图；

图4为本发明实施例提供的步进式加热炉液压系统在第二种液压模式下油缸缩短时的油路图。

图标：100-步进式加热炉液压系统；110-油箱；120-油缸；121-无杆腔；122-有杆腔；130-控制阀组；140-第一截止阀；150-第一液控单向阀；160-第二截止阀；170-第二液控单向阀；180-第三液控单向阀；190-第三截止阀；200-第一高压截止阀；210-第二高压截止阀；220-电磁换向阀；230-第三高压截止阀；240-第四高压截止阀；250-压力表。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1至图4(图中空心箭头表示液压油的流向)，本发明实施例提供了一种步进式加热炉(图未示)，用于对钢坯进行加热。其能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

需要说明的是，步进式加热炉包括步进式加热炉液压系统100和步进梁(图未示)，步进式加热炉液压系统100与步进梁连接，步进式加热炉液压系统100用于带动步进梁升起或者降落，步进梁用于带动钢坯发生位移，以便于对钢坯进行加热。

步进式加热炉液压系统100包括油箱110、油缸120、控制阀组130、第一截止阀140、第一液控单向阀150、第二截止阀160和第二液控单向阀170。油缸120具有一无杆腔121，第一截止阀140和第一液控单向阀150并联，第二截止阀160与第二液控单向阀170并联，油缸120与步进梁连接。控制阀组130用于控制整个步进式加热炉液压系统100正常运行，以带动步进梁升起或者降落。

进一步地，油箱110依次通过控制阀组130、第一截止阀140和第二液控单向阀170与无杆腔121连接，且形成第一液压油路；油箱110内的液压油能够通过第一液压油路进入无杆腔121，以实现油缸120的伸长，从而带动步进梁升起；无杆腔121内的液压油能够通过第一液压油路进入油箱110，以实现油缸120的缩短，从而带动步进梁降落。

相应地，油箱110依次通过控制阀组130、第一液控单向阀150和第二截止阀160与无杆腔121连接，且形成第二液压油路；油箱110内的液压油能够通过第二液压油路进入无杆腔121，以实现油缸120的伸长，从而带动步进梁升起；无杆腔121内的液压油能够通过第二液压油路进入油箱110，以实现油缸120的缩短，从而带动步进梁降落。

具体地，控制阀组130用于对第一液压油路和第二液压油路进行切换，以在第一液压油路发生故障时切换第二液压油路对油缸120进行升降控制，或者在第二液压油路发生故障时切换第一液压油路对油缸120进行升降控制，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

本实施例中，油缸120倾斜设置，以便于带动步进梁沿倾斜方向升降，而为了保证斜放油缸120的稳定性，需要在油缸120附近安装液控插装单元，以起到自锁作用。然而由于液控插装单元的安装，导致污染物容易进入油路中造成污染和堵塞，使得整个步进式加热炉液压系统100容易发生故障，因此设计可切换的第一液压油路和第二液压油路对油缸120进行控制，以保证步进式加热炉稳定运行。

需要说明的是，当步进式加热炉液压系统100发生故障时，若不及时排查故障而继续运行，则可能造成炉内钢坯出现偏斜，从而引发剐蹭炉墙的事故，后果极其严重。而本实施例采用切换液压模式的方式，在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，而是可以等到检修停机时间到来时排空炉内钢坯后再进行故障排查，以保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

本实施例中，油缸120、第二截止阀160与第二液控单向阀170的数量均为两个，每个第二截止阀160与一个第二液控单向阀170并联，且与一个油缸120的无杆腔121连接。两个油缸120能够在第一液压油路或者第二液压油路的作用下同步伸缩，以同时带动步进梁升起或者降落，提高步进梁升降的稳定性。

进一步地，步进式加热炉液压系统100还包括两个位移传感器(图未示)，两个位移传感器一一对应地安装于两个油缸120，且均与控制阀组130连接。位移传感器用于检测油缸120的伸缩位移量，控制阀组130用于对两个油缸120的伸缩位移量进行实时比对，并在两个油缸120的伸缩位移量之差达到预设值时发出警报，以实现对两个油缸120运行状态的实时监控，保证两个油缸120伸缩动作的同步性。

步进式加热炉液压系统100还包括第三液控单向阀180和第三截止阀190，油缸120具有一有杆腔122，第三液控单向阀180和第三截止阀190并联。

进一步地，有杆腔122依次通过第三截止阀190和控制阀组130与油箱110连接，且形成第三液压油路；有杆腔122内的液压油能够通过第三液压油路进入油箱110，以实现油缸120的伸长，从而带动步进梁升起；油箱110内的液压油能够通过第三液压油路进入有杆腔122，以实现油缸120的缩短，从而带动步进梁降落。

相应地，有杆腔122依次通过第三液控单向阀180和控制阀组130与油箱110连接，且形成第四液压油路；有杆腔122内的液压油能够通过第四液压油路进入油箱110，以实现油缸120的伸长，从而带动步进梁升起；油箱110内的液压油能够通过第四液压油路进入有杆腔122，以实现油缸120的缩短，从而带动步进梁降落。

具体地，控制阀组130用于对第三液压油路和第四液压油路进行切换，以在第三液压油路发生故障时切换第四液压油路对油缸120进行升降控制，或者在第四液压油路发生故障时切换第三液压油路对油缸120进行升降控制，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

值得注意的是，现有的步进式加热炉的液压系统主要通过安装在油缸上的液控单向阀组件实现对油缸的锁定作用，其只能对单个油缸实现独立的锁定控制。而对于步进式加热炉步进梁的控制，两条升降油缸的同步性要求非常高，介于液压系统内部油液污染的不可见性，对油缸上的液控单向阀组件潜在风险始终存在，只要某条油缸上的液控单向阀组件出现异常，或者两条油缸上的液控单向阀组件均出现异常，或者升降油缸内泄漏状态不同时，就极有可能出现两条升降油缸动作的不同步，影响到炉内钢坯偏斜，严重时可能造成刮炉墙。

具体而言，现有的步进式加热炉的液压系统一般是在两条油缸上分别设置液控单向阀组件(多数直接通过阀块安装在油缸上)，虽然能起到快速实现油缸锁定的作用，但存在可能造成升降油缸不同步的安全隐患，特别对棒线材小方坯步进式加热炉而言，升降油缸不同步的累积步距效应，其风险性更甚。同时，液压系统在使用过程中可能因各种原因造成油液污染，比如油泵柱塞磨损脱落的铜削，检修时混入的脏物，或油缸在使用过程中脱落的镀铬层、橡胶密封碎片等，这些油液污染物如果未能被及时拦截清理而进入到油路中，可能对液压阀件造成损坏，出现各种异常故障。一旦这些污染物不慎进入某条油缸的液控单向阀组件内，对一些极小的控制油路造成堵塞，将造成相应液控单向阀开启不正常，进回油速度变缓慢，甚至直接阻断油路，而此时另外一条油缸处于正常运行状态，将可能拉扯有异常的油缸动作，最终造成两条升降油缸运行不同步，步进梁动作不平衡，炉内钢坯走偏，在多个步进梁运行周期的累积效应下，炉内钢坯完全偏斜，出现剐蹭炉墙的事故，后果极其严重。另外，液控单向阀组件中的插装阀弹簧寿命减弱会出现断裂，或插装阀芯磨损过量也可能造成升降油缸不同步的问题。

而在本发明中，采用单个液控单向阀同时控制两个油缸120的锁定这一新的控制方式，替代现有技术在单个油缸上设置独立控制锁定阀组，可消除因阀控元件异常造成的两个油缸120动作的不同步，并且采用油缸120上设置位移传感器的方式，进行位移数据同步采集和实时动态对比，再通过设置异常位移偏差值进行预警，能够实现对两个油缸120伸缩状态的即时监控，保证两个油缸120动作的同步性。

具体而言，第一液控单向阀150的出口油路分两路分别连到两个油缸120的无杆腔121，第三液控单向阀180的出口油路分两路分别连到两个油缸120的有杆腔122。这样一来，即可实现通过单个液控单向阀同时控制两个油缸120的在行程区间内任意位置的快速锁定功能。与此同时，分别在两个油缸120上设置位移传感器，通过位移传感器的位移读数实时判断两个油缸120在运行过程中的同步性，并且可以设置位移异常偏差值进行预警提醒，以方便操作维修人员跟踪油缸120的动作状态，排查异常问题，最终确保两个油缸120在全动作周期内的运行同步性。因此，无论是液控单向阀本身出现故障还是油液污染造成液控单向阀出现异常，对两个油缸120的影响完全一致，不会出现现有技术中一条油缸液控单向阀控制异常，另外一条油缸液控单向阀控制正常，而导致两条油缸动作不同步的风险。

步进式加热炉液压系统100还包括第一高压截止阀200和第二高压截止阀210。油箱110通过第一高压截止阀200与第二液控单向阀170连接，且形成第一控制油路，第一高压截止阀200的通断能够控制第二液控单向阀170的打开或者关闭，通过第一控制油路能够实现油路的切换，从而改变液压模式。油箱110通过第二高压截止阀210同时与第一液控单向阀150和第三液控单向阀180连接，且形成第二控制油路，第二高压截止阀210的通断能够同时控制第一液控单向阀150和第三液控单向阀180的打开或者关闭，通过第二控制油路能够实现油路的切换，从而改变液压模式。第一控制油路和第二控制油路能够相互切换，当第一高压截止阀200导通，第二高压截止阀210断开时，第二液控单向阀170打开，第一液控单向阀150和第三液控单向阀180关闭；当第二高压截止阀210导通，第一高压截止阀200断开时，第二液控单向阀170关闭，第一液控单向阀150和第三液控单向阀180打开。

步进式加热炉液压系统100还包括电磁换向阀220，电磁换向阀220与油箱110连接，电磁换向阀220同时与第一高压截止阀200和第二高压截止阀210连接，电磁换向阀220用于导通或者截断油箱110与第一高压截止阀200和第二高压截止阀210之间的油路，以提高安全性。当电磁换向阀220得电时，油箱110内的液压油能够通过电磁换向阀220进入第一高压截止阀200和第二高压截止阀210；当电磁换向阀220断电时，油箱110内的液压油不能够通过电磁换向阀220进入第一高压截止阀200和第二高压截止阀210。

步进式加热炉液压系统100还包括第三高压截止阀230和第四高压截止阀240。第三液控单向阀180和第三截止阀190并联后的油路通过第三高压截止阀230与有杆腔122连接，第三高压截止阀230用于导通或者截断油路，以便于进行检修；第一截止阀140和第一液控单向阀150并联后的油路通过第四高压截止阀240与第二截止阀160与第二液控单向阀170并联后的油路连接，第四高压截止阀240用于导通或者截断油路，以便于进行检修。

步进式加热炉液压系统100还包括压力表250，压力表250安装于第一液压油路和第二液压油路上，压力表250用于对步进式加热炉液压系统100的液压油压力进行实时检测，以提高安全性。

本实施例中，第一截止阀140、第二截止阀160和第三截止阀190均为板式截止阀，第一液控单向阀150和第三液控单向阀180为板式液控单向阀，第二液控单向阀170为插装式液控单向阀。

值得注意的是，步进式加热炉液压系统100具有两种可相互切换的液压模式，在第一种液压模式下，若需要油缸120伸长，则油箱110通过第一液压油路向无杆腔121供油，有杆腔122内的液压油通过第三液压油路流回油箱110，在此过程中，电磁换向阀220得电，第一高压截止阀200导通，第二高压截止阀210断开；若需要油缸120缩短，则油箱110通过第三液压油路向有杆腔122供油，无杆腔121内的液压油通过第一液压油路流回油箱110，在此过程中，电磁换向阀220得电，第一高压截止阀200导通，第二高压截止阀210断开。

在第二种液压模式下，若需要油缸120伸长，则油箱110通过第二液压油路向无杆腔121供油，有杆腔122内的液压油通过第四液压油路流回油箱110，在此过程中，电磁换向阀220得电，第一高压截止阀200断开，第二高压截止阀210导通；若需要油缸120缩短，则油箱110通过第四液压油路向有杆腔122供油，无杆腔121内的液压油通过第二液压油路流回油箱110，在此过程中，电磁换向阀220得电，第一高压截止阀200断开，第二高压截止阀210导通。

需要说明的是，在第二种液压模式下，采用第一液控单向阀150或者第三液控单向阀180同时控制两个油缸120的锁定，与现有技术中在每个油缸120上单独设置控制锁定阀组的技术方案相比，能够避免因阀控元件异常而造成两个油缸120动作不同步的情况发生，保证两个油缸120动作的同步性，稳定可靠。

本发明实施例提供的步进式加热炉液压系统100，油缸120具有一无杆腔121，第一截止阀140和第一液控单向阀150并联，第二截止阀160与第二液控单向阀170并联，油箱110依次通过控制阀组130、第一截止阀140和第二液控单向阀170与无杆腔121连接，且形成第一液压油路，油箱110依次通过控制阀组130、第一液控单向阀150和第二截止阀160与无杆腔121连接，且形成第二液压油路，控制阀组130用于对第一液压油路和第二液压油路进行切换。与现有技术相比，本发明提供的步进式加热炉液压系统100由于采用了连接于无杆腔121和油箱110之间的第一液压油路和第二液压油路，所以能够在其中一种液压模式出现故障时切换到另一种液压模式，无需立即停机排查故障，保证生产效率，提高设备运行的稳定性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。