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高炉泥炮液压系统
泥炮是用来堵塞高炉出铁口的专用设备。液压泥炮的结构原理如图1所示。打泥油缸4直接推动泥缸，将泥料经吐泥口注入出铁口。压炮缸3推动移动吊挂小车，可使打泥油缸进入或离开工作位置。打泥口处在工作位置时，锚钩缸1使打泥口稳定在工作位置。摆动液压马达2可使整个泥炮转离工作位置。泥炮的动作都由液压动力完成的。图1为泥炮的液压系统图。图中17打泥液压缸由系统直接供一次高压油，压炮缸18、锚钩缸19、摆动液压马达20由减压后的二次压力供给。当进入打泥程序时一部分高压油进入压炮缸，用以使压炮缸提高平衡力。各执行机构分别由手动换向阀独立操作。为了使压炮缸负载下滑作用减小，在下滑侧油路上加单向节流回路。
图1 液压泥炮结构原理
图1泥炮液压系统图
炼钢电弧炉液压系统
炼钢电弧炉是利用三相炭质电极与物料之间形成的高温电弧对金属材料进行熔化、冶炼的设备。图2为炼钢电弧炉结构示意图。炉体1是一个有耐火材料内衬的容器，炉体前有炉门4，炉体后有出钢槽5。炼钢电弧炉以废钢为主要原料。加废钢等物料时必须先将炉盖2移开，从炉体上方加人物料，然后盖上炉盖，插入电极12进行熔炼。6表示炉盖升降液压缸，7为炉盖旋转液压缸。在熔炼过程中，可以从炉门加入铁合金等各种配料，8为炉门升降液压缸。出渣时，炉体向炉门方向倾动约12。，使钢水表面的炉渣从炉门溢出，流到炉体下的渣罐中。炉内熔炼的钢水其成份和温度达到合格标准后，打开出钢口，将炉体向出钢槽方向倾动约45。，使钢水从出钢槽流入钢水包。图中9表示炉体倾动液压缸。电炉在熔炼过程中要保持电极与物料之间的电弧长度稳定，每一相电极各有一套独立的电液伺服控制装置3，图中10为一相电极的伺服液压缸，11为电极夹紧液压缸。
图2炼钢电弧炉结构示意图
炼钢电弧炉的液压系统如图3所示。由于炼钢电弧炉对液压系统有抗燃性的要求，采用乳化液作为液压系统的介质。系统中的液压主回路采用插装阀，其先导控制级采用球型换向阀。在液压动力单元l中，选用两台径向柱塞式液压泵，其中一台备用，蓄能器为乳化液与空气直接接触式，用空气压缩机向蓄能器定期充气。系统工作压力由插装阀压力控制单元1.1调定，3为分别带动三相电机升降的三个柱塞式伺服液压缸。它们由电极伺服控制回路单元2控制。在单元2中有三台电液伺服阀分别控制三个伺服液压缸，另有一台电液伺服阀作为备用。操作相应的截止阀可使备用伺服阀投入任一相工作。在每一相回路中分别并联手动换向阀，以便出现故障时应急操作。单元2中的六个插装阀用一个先导球型阀2.1控制，以便完成回路的开、关。炉盖旋转回路单元7是用四个具有开关功能插装阀组成的全桥回路。用回路7对炉盖旋转液压缸进行往复操作。用二个先导球阀7.1，7.2分别对桥路对应边的二个插装阀进行开、关控制，以便完成液压缸的往复动作。炉门升降回路单元4的液压缸也是双作用的，其工作情况与回路单元7相同。在炉体倾动回路单元8中，炉体倾动是由两个机械同步的柱塞液压缸8.1完成的，靠液压顶开，自重回程。用四个开、关插装阀（从流量通过能力和提高安全性考虑，采用每两个插装阀相并联）控制炉体倾倒及回位。为使炉体停位可靠，即要求插装阀能可靠地关闭，先导球阀前装有梭阀8.2。一旦发生压力源终断时，炉体自重在柱塞缸中所产生的压力，通过梭阀也能使插装阀及时关闭。炉盖升降回路单元6的工作情况与单元8相同，液压缸6.1也是柱塞液压缸。电极夹紧回路单元5中有三个电极夹紧柱塞液压缸5.1，靠弹簧力夹紧，液压力松开。每一相夹紧液压缸分别用两个具有开、关功能的插装阀进行控制。
图3炼钢电弧炉液压系统图
图4为炼钢电弧炉电极伺服控制系统工作原理图。图中只表示了其中一相电极的工作情况。在炭质电极1与炉体内物料2之间形成弧长为H的电弧，其变化量可由伺服液压缸3的位移xp。进行控制。柱塞缸3由电液伺服阀4控制。电弧炉工作时其弧长值可用弧电流厶和弧压降Uh来反映，弧电流信号经电流互感器5及桥式整流电路后加到平衡电阻6上；弧电压信号由电压互感器7取出，经桥式整流电路后加到平衡电阻8上。当弧长为给定值时，平衡电限两端口、6无电位差，因此，输入电液伺服阀的电流ISv为零，伺服阀处于中位，柱塞缸及其所带动的电极不发生移动。当电弧长度大于给定值时，弧电流减小而弧压降升高，平衡电阻上6点电位高于a点电位，伺服阀得到反向电流-ISy，因而使液压缸连同电极一起下降，直到电弧长度回减到给定值为止。当电弧长度小于给定值时，过程反向进行到弧长回增到给定值为止。炼钢电弧炉在整个熔炼过程中物料由固态变为液态，在固态时物料表面参差不齐，电极下物料表面标高用L表示。物料塌陷会使电弧突然拉长，可能造成断弧现象；电极周围物料崩落埋住电极，可能造成短路现象。因此，电极液压伺服系统必须能快速反应以避免上述两种现象发生。电弧炉在精炼期物料已变成液态，有时对钢水进行搅拌也会使液面波动。此外，电极在燃烧过程中也要不断烧蚀，其烧蚀量以y表示。可见，当电弧炉工作时，弧长H给定后，由于标高L的变化和烧蚀量y的变化都会使实际的弧长发生变化，如果液压缸行程xp。对这些变化的补偿有足够的响应速度和精度，那么电弧的实际长度就能保持不变，从而满足炼钢工艺的要求。
图4 .10 -8为炼钢电弧炉电极液压伺服控制系统的方框图。当电控器中弧电流和弧压降信号的放大倍数调定后，给定的弧长值Ho也就确定了。当实际弧长H与给定弧长Ho出现偏差ΔH后电控器平衡电阻的两端ab就有电流Isv翁入电流伺服阀，电液伺服阀控制流到液压缸的流量使之产生位移Xp，标高L和烧蚀量y是作为实际弧长的干扰量而加入系统的。在图中所示的闭环控制系统中，合理地选择系统的有关参数，就能满足系统动、静态特性的要求。
图4 炼钢电弧炉电极伺服控制系统原理图
图5炼钢电弧炉电极液压伺服控制系统控制方框图
分类：液压行业知识
标签： 液压系统
