[实用新型]一种应用于步进加热炉液压变压器能量耦合型节能装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于步进加热炉液压变压器能量耦合型节能装置，主要由伺服驱动部分、液压变压器能量耦合装置、蓄能器装置以及能量回收液压缸组成，该节能装置完全独立于原加热炉液压系统，本实用新型所述的技术方案具有结构设计简单合理、工作可靠、在能量回收和释放过程中采用液压变压器能量耦合技术，无节流和溢流损失，具备相当高的能量回收效率；相对传统节能技术，节能效率更高，控制步进梁运动更加平稳，步进周期更加稳定；同时本实用新型结构设计由于合理且简单，因此易于实现，适合推广应用。

技术领域

本实用新型涉及液压节能技术领域，具体地说是一种应用于步进加热炉液压变压器能量耦合型节能装置。

背景技术

步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。步进式加热炉也是一种连续式加热炉，它是靠专用的步进机构，按照一定的轨迹（通常是矩形轨迹）运动，使炉内的钢料一步一步地前进，故被称之为步进式加热炉。斜轨式步进加热炉主要由步进梁、升降斜轨、固定梁和步进梁液压驱动机构组成。钢坯在炉内的运行通过步进梁的上升、前进、下降和后退来实现，其中步进梁的上升和下降由升降液压缸驱动，前进和后退由平移液压缸驱动。

斜轨式步进加热炉领域的传统节能技术均通过增加液压平衡装置的方式，将加热炉步进梁下降过程中的重力势能回收并在提升过程中重复利用来达到节能的目的。节能技术一：液压平衡装置主要由平衡液压缸（单作用缸，在原升降缸基础上额外增加）、补油装置和蓄能器装置（单一压力）构成，仅能平衡掉步进梁自重约30%-40%的重量，节能效率在30%-36%之间。技术缺陷：1、平衡负载能力小，节能效率低；2、液压缸种类和数量增多，导致备件种类和费用提高；3、改造项目需增加土建基础，并改变原框架受力，难以实现。节能技术二：液压平衡装置主要由能量回收液压缸（三腔缸，直接替换原升降缸）、补油装置和蓄能器装置（一般分高、低压两种）构成，可分别平衡掉步进梁自重和总负载约64%-72%的重量，节能效率在50%-60%之间。技术缺陷：1、蓄能器装置压力转换时可产生微小振动，难以完全消除；2、负载重量差异较大时，步进周期略有变化；3、节能效率相对较高，但仍低于本节能技术。

因此本领域技术人员还应及时解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种应用于步进加热炉液压变压器能量耦合型节能装置，主要由伺服驱动部分、液压变压器能量耦合装置、蓄能器装置以及能量回收液压缸组成，该节能装置完全独立于原加热炉液压系统；通过该装置对加热炉步进梁重力势能进行高效回收和利用，来达到高效节能的目的。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：一种应用于步进加热炉液压变压器能量耦合型节能装置，其特征在于，结构结构包括：油箱（1）、伺服泵机组（2）、液压变压器能量耦合装置（3）、安全溢流阀一（4）、安全溢流阀二（5）、电磁通断阀一（6）、电磁通断阀二（7）、电磁通断阀三（8）、电磁通断阀四（9）、桥式安全阀（10）、蓄能器装置（11）、能量回收液压缸（12）、负载（13）、单向阀（14）、高压球阀（15），油箱（1）为密封性能良好的小型正压油箱，主要由液位控制器、温度继电器、过滤器和加热器等液压附件构成，并自带循环冷却装置；油箱（1）是系统传动介质的主要存储装置，液压油位由液位控制器进行实时监测，油温由温度继电器进行实时监测，并控制冷却装置的开启和关闭；伺服泵机组（2）主要由伺服电机和闭式液压泵组成，通过改变伺服电机转速来改变闭式液压泵的输出流量，用于控制能量回收液压缸的升降速度；液压变压器能量耦合装置（3）主要由两个电比例变量泵马达通过刚性连接组成，主要承担泵/马达工况的互相转换；能量回收液压缸（12）内设置有三个腔体为A腔、B腔和C腔，A腔和B腔面积基本相等，C腔面积远大于A、B两腔；能量回收液压缸（12）与负载（13）连接。

作为优选，桥式安全阀（10）主要由单向阀和直动式溢流阀组成，既可对升降液压缸A腔和B腔提供安全压力保护，也可为伺服泵组的闭式液压泵提供补油功能；蓄能器装置（11）为皮囊式蓄能器或活塞式蓄能器，主要用来存储回收的能量。