3.2 3MN液压剪液压系统
3.2.1 主机功能结构
钢坯的定尺寸切割是冶金企业连铸系统的重要环节。与常用的火焰切割和机械切割相比，液压剪切割具有剪切时间短、剪切时金属损失极少、操作安全可靠、劳动强度低、工作环境好和生产成本低等优点。液压剪主要由机械部分、液压系统和电控系统等部分组成，机械部分由机架体、机体拖入拖出装置、剪刃装置等组成。剪体45°斜向布置，以免液压油泄漏滴在轧件上，保证设备安全。
在剪切钢坯时，剪切力不是恒定的，当剪刃与钢坯接触后，剪切力随切入深度的增加而增大，当达到最大变形阻力时，剪切力达到最大，此时钢坯开始发生剪切滑移，剪切力又随着剪切断面的缩小而很快衰减，直至钢坯断裂。整机采用基于二通插装阀的液压系统和PLC电控系统。
主机的最大剪切力3×106N，剪切行程200mm，剪切次数8次/min。
3.2.2 液压系统原理
（1）元件作用
图3-2所示为机器的液压系统原理。泵组由4台（结构规格相同，故仅画出1台）变量液压泵2组成，3用1备。插件6及其先导阀（溢流阀7和二位四通电磁换向阀8）构成的电磁溢流阀，用于设定系统最高压力和泵2的卸荷控制，压力表开关3及压力表4用于系统压力监测。系统的唯一执行元件为剪切缸18。插件5作单向阀用于防止压力油倒灌，以保护液压泵2。插件10和11及其先导阀（二位四通电磁换向阀14）构成二位三通电磁阀，用于缸18无杆腔的进回油方向控制；插件12及其先导阀（二位四通电磁换向阀15）构成液控单向阀，用于构成缸18的快进差动回路和退回时的进油控制；插件13及其先导阀（顺序阀17）构成顺序阀，用于缸18的差动快速和慢速加压的换接；溢流阀16用来缓冲钢坯剪断瞬间所形成的液压冲击；为了降低剪切过程中产生的冲击振动，采用了带阻力器的插件。
图3-2 3MN液压剪液压系统原理
1—电动机；2—变量液压泵组；3—压力表开关；4—压力表；5，6，9～13—插件；7，16—溢流阀；8，14，15—二位四通电磁换向阀；17—顺序阀；18—剪切液压缸；19—回油过滤器；20，21—截止阀
（2）工作原理
待机时，所有电磁换向阀断电，泵2通过插装阀6卸荷。剪切时，电磁铁1YA和2YA通电使二位四通电磁阀8和14均切换至左位，电磁铁3YA断电使二位四通电磁换向阀15处于图示右位，插件11开启，同时插件10闭合，液压泵2的压力油经插件5、9及11进入剪切液压缸18的无杆腔，推动剪刃上升。当剪切力低于顺序阀17的设定压力时，插件13关闭，剪切缸18的有杆腔的油液经插件12和11反馈到无杆腔，形成差动回路，实现快速剪切。
当剪切力超过顺序阀17的设定压力时，插件13开启，缸18的有杆腔油液克服顺序阀17的背压力经插件13和回油过滤器19排回油箱，此时开始慢速剪切。当剪切力随着剪切断面的缩小而减小，低于顺序阀17的设定压力时，插件13又关闭，系统又形成差动回路，剪刃将钢坯快速切下。这种速度变化与钢坯的剪切力学特性相适应，使剪切过程平稳。
当剪切完毕后，电磁铁3YA通电使阀15切换至左位，2YA断电使阀14复至图示右位，泵2的压力油经插件5、12进入剪切缸18的有杆腔，无杆腔油液通过插件10和回油过滤器19排回油箱，剪刃退回初始位置，准备下一步剪切。
3.2.3 液压系统特点
①液压剪系统压力高，流量大，通过采用二通插装阀并用差动回路和顺序阀来控制剪切速度，符合钢坯剪切工艺，剪切过程动作平稳，效率较高。同时具有油路结构简单、内部泄漏少、通流阻力小、通流能力大、压力损失小、结构简单的特点。
②系统主要技术参数见表3-1。
表3-1 液压剪液压系统主要技术参数
