高炉炉顶料流调节阀液压系统设计
高炉顶压调节系统的优化设计
作者简介 ： 周西涛（９ ３一） 男 ，０ ６年７月毕业于内蒙 占科技 大学 １８ ， ２０ 测控技术与食品专业 。助理 工程师 ， 主要 从事冶金 ｆ动化仪表控 制 １
图 ３ 带 前 馈 的单 回路 ＰＤ调 节 系统 Ｉ
加 前馈后 的实际输 出 Ｙ 达式 ： 表
ｙ＝
压 波 动在 ２ｋ ａ范 围 内 ，开始 布料 后顶 压 能够 迅 速 Ｐ
稳定。
［ ＋
＋ 】 Ｆ… ３ ＋ ＋ …（ ）
Ｔ Ｔ和减 压 阀组 相 结 合 调节 高 炉 顶 压 时 ， Ｒ 由于
一
ｌ ◇
图 １ 高炉 顶 压 调 节 系统
贼
一
２ 具体优化设计
传统单 回路 ＰＤ控 制见 图 ２ Ｉ 。
一 一 ．
前 馈控 制 ， 且 减 压 阀组 和 Ｔ Ｔ调 节 相 结 合 ， 并 Ｒ 可
图 ２ 单 回路 ＰＤ调 节 系 统 Ｉ
使调 节设备 动作 更加迅 速 ， 降低超 调 ， 顶压 力更加 炉
稳定。
ＰＤ调 节器运 算规 律可 用下 式表 示 ： Ｉ
１ 顶 压 调 节 系统 装 置 工 艺流 程
高 炉煤气 从 高炉炉 顶经 重力 除尘 、 气净 化 ， 煤 一 部分经 减压 阀组 ， 另一 部分 经 Ｔ Ｔ透 平做 功 进入 煤 Ｒ 气管 网 。其 中减 压 阀组 和 Ｔ Ｔ为顶 压 调 节 系统 装 Ｒ
莱钢 科技
炉顶液压系统介绍
炉顶液压系统简介
炉顶液压系统设计压力20MPa， 炉顶液压系统设计压力20MPa，实际工作压力 20MPa 15MPa，蓄能器充氮压力12.8MPa 12.8MPa。 15MPa，蓄能器充氮压力12.8MPa。液压站油箱 1900L，正常工作油位为油箱2/3 2/3， 1900L，正常工作油位为油箱2/3，液位报警采用 三级预警高油位，补油位，极低油位停机。 三级预警高油位，补油位，极低油位停机。正常 工作油温37~42 37~42° 油温报警设定为大于60 60° 工作油温37~42°，油温报警设定为大于60°高油 温报警停机，小于20 低油温报警停机， 20° 温报警停机，小于20°低油温报警停机，油液冷 却采用循环水冷却， 却采用循环水冷却，进出口压差约为 0.1MPa 。
液压系统控制回路
炉顶液压系统共有18条控制油路，用 于控制炉顶翻板（1）、上密封阀（2）、 下密封阀（2）、下料闸（2+2）、DN500 一次均压阀（2）、DN250二次均压阀（2 ）、DN500放散阀（2）、DN650炉顶放散 阀（3）的开启和关闭。 油路16条换向回路，左右料罐下料闸 各有一套电液比例控制回路。
液压元件构造及原理-二位四通换向阀 液压元件构造及原理 二位四通换向阀
电液换向阀:由电磁滑阀和液动滑阀组合而成 电磁阀是先导阀，液动阀是主阀 电磁滑阀起先导作用，它可以改变控制液流的方 向，从而改变液动滑阀阀芯的位置（Y型中位 机能）
液压元件构造及原理-三位四通换向阀 液压元件构造及原理 三位四通换向阀
B：用电磁换向阀的换向回路， ：用电磁换向阀的换向回路， 电液换向是利用较小的电磁阀来 控制容量较大的液动换向阀换向 因此用于大流量的系统。 的，因此用于大流量的系统。电 磁换向阀的换向速度由单向节流 阀调节。 阀调节。这种换向回路在换向时 冲击小， 冲击小，因此适用于运动部件质 量较大、运动速度的场合。 量较大、运动速度的场合。 炉顶换向翻板采用该液压回 路类型。 路类型。
炉顶盖升降液压系统课程设计
摘要目前，液压系统被广泛应用在机械、建筑、航空等领域中，成为一种新型的动力源。
由于液压元件的制造精度越来越高，再配合电信号的控制，使液压系统在换向方面可以达到较高的频率。
不管是在重型机械和精密设备上都能满足要求。
液压系统本身有较多的优点，比如：在同等的体积下，液压装置产生的动力更大；由于它的质量和惯性小、反映快，使液压装置工作比较平稳；能够实现无级调速，特别是在运动中进行调速；液压装置自身能实现过载保护；实现直线运动远比机械传动简单。
但是它液压传动对温度的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。
液压系统应用在炉顶盖升降上，实现对炉顶盖的升降循环控制起着重要的作用。
对炉顶盖升降系统，运用液压来控制运动循环，结构简单，所占空间小，而且能满足较大的切削负载要求。
炉顶盖升降可以用于金属冶炼过程，其中这个过程是用液压传动系统带动液压缸完成的。
下文中是先通过分析工作情况，画出速度图和受力图；然后确定设计方案，在此其中我们可以先列出两个方案，通过比较得出好的选用；再进行总体设计，画出大概的草图；再将液压系统的主要参数（液压缸的尺寸和规格）；之后再正式拟定系统原理图，在此项中要详细画出它们的连接关系以及工作情况；然后进行液压元件的选择（包括液压泵、电动机、阀类元件及辅件、油管尺寸、油箱）；最后进行液压系统性能的验算，保证有足够的强度和刚度；在些次设计中我们主要是设计炉顶盖升降液压系统。
让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，实现理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。
在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。
关键词液压系统，炉顶盖升降系统，实际运用目录摘要 (5)1 任务分析 (7)2 设计方案 (7)3 负载和运动分析 (8)4 负载图和速度图绘制 (9)5 液压缸主要参数的确定 (10)6 拟定液压系统图 (12)6.1 回路的选择 (12)6.2 回路元件的综合 (13)7 液压元件的选择 (14)7.1 确定液压泵的规格和电动机功率 (14)7.2 确定阀类元件及辅助元件 (14)7.3 确定油管 (16)7.4 确定油箱 (17)8 液压系统的性能验算 (18)8.1 验算系统压力损失 (18)8.1.1快速下降 (18)8.1.2慢速下降 (18)8.1.3快速上升 (19)8.2验算系统发热与温升 (19)9 油箱的设计 (20)9.1壁厚、箱顶及箱顶元件的设计 (20)9.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计 (21)9.3箱底、放油塞及支架的设计 (21)9.4油箱内隔板及除气网的设置 (21)总结 (22)参考文献 (23)1任务分析设计要求1、主机的用途、主要结构、总体布局；主机对液压系统执行元件在位置布置和空间尺寸以及质量上的限制。
涟钢6号高炉热风炉液压系统设计缺陷分析与改进
涟钢6号高炉热风炉液压系统设计缺陷分析与改进摘要本文对涟钢6号高炉热风炉液压系统在设计方面存在的缺陷和问题进行了系统的分析论证,并对改进的解决方案进行了详细的阐述,对改进的效果进行了比较和总结。
关键词热风炉;液压控制回路;系统设计1 概述热风炉是炼铁工艺中重要的组成部分。
它通过把冷风加热成1200℃～1300℃的热风并供应给高炉,达到促进炼铁原料焦炭和铁矿石充分氧化还原反应的作用。
热风炉各种主要阀门由液压系统来控制。
涟钢6号高炉热风炉液压系统在设计上的缺陷和不足,导致设备运行存在诸多事故隐患。
因此,我们对生产中发现的问题和出现的故障进行了仔细分析,并对液压系统进行了合理化改造,降低了故障率,提高了系统的可靠性。
2 热风炉阀门结构和液压系统原理2.1阀门结构液压系统控制的阀门结构主要分两大类。
一类是立式闸板阀,闸板阀靠油缸驱动阀板上下移动,关闭时,阀板在楔形导槽内定位密封,阀板关闭到位后有定位销定位,靠一侧阀板的风压来密封。
另一类是蝶阀,蝶阀通过油缸驱动阀板在短管中转动,关闭时通过液压力将阀板与密封面压紧以达到密封目的。
2.2液压系统原理热风炉液压控制回路原理(改造前)如图1所示: 控制回路由三位四通换向阀、双单向节流阀、液压锁、叠加式溢流阀组成。
换向阀切换控制油路,使油缸往复运动。
节流阀调节油缸运行的速度。
液压锁用于锁紧油路,起系统保压作用。
叠加式溢流阀用以调节油缸的压紧力,防止过载。
3 液压控制回路的缺陷与改进方案1)叠加式溢流阀设计不合理叠加式溢流阀的设计初衷是防止闸板阀关闭时,阀板进入楔形槽内过位,使阀板卡死无法动作。
但是,在阀门结构上,通过调节阀体下部的调节螺杆,可以限制阀门关闭的极限位置,从而避免阀板与楔形槽间卡死。
而且,通过对日常运行情况的观察,发现溢流阀的泄漏量偏大,难以控制。
严重时会导致泄压较快,不利于油路的保压。
所以我们的分析结果是,溢流阀的设计完全多余,且带来了一定的隐患。
改进方案是取消溢流阀。
1750m 3高炉炉顶液压系统的改进及优化
均按程序 自动联锁操作 。
针 对 对 上 料 闸 、 密 封 阀 、 密 封 阀 、 压 上 下 均
使用情况 ， 结合济钢 １号 １５ｍ 高炉炉顶液压 ７０
控制 系统 的原理 图 （ 图 １ 进 行 分 析 ， 见 ） 总结 出 了 该液 压系统 存 在的不足 。
上料闸 均压阀 放散阀
１ 前 言
显 ， 得到 了推 广 。 并 ２ 改造 前液压 系统存在 的问题
目前液 压技 术凭借 其传 动功 率大 、 作平 工
稳、 可实现 大范 围无 级 调速 、 纵 控 制 简便 、 操 自动
济钢炼铁厂共有 ３座 １５ ｍ 高炉 ， ７０ 炉顶设
化程度高、 容易实现过载保护以及液压元件 实现 了标准化、 系列化 、 通用化且便于设计、 制造和使 用等优点Ｌ ， １ 在各行各业得 到了广泛应 用 ， ］ 尤其 是近些年来炼铁高炉 的大型化 ， 已使其发展成为
统在济钢炼铁厂 １ １５ｍ 高炉炉顶 的应 用为 号 ７０ 例， 针对该液压系统在使用 中表现出来 的一些设 计上的缺陷 ， 实施 了相应改造措施 ， 效果 比较 明
在这些炉顶设备 中， 除溜槽传动齿轮箱和探尺为
电动外 ， 上料闸、 上密封阀、 下密封阀、 均压 阀、 放
散阀、 料流调节 阀均采用 液压传动 ， 而且各设备
关键词 高炉
中 图分 类 号
液压 系统
Ｔ５８ Ｆ ３
控制油路
节流 阀
Ｂ
文献标识码
Ｐ ｏ ｏ ｏ ｎ ｔ ｉａ ｏ ｆｔ ｅＨｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ｍ ｔ ｎ ａ ｄ Ｏｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｈ ｄ ａ ｌ Ｓ ｓｅ ｉ ｍ ｉ ｃ
ｆ ｒ ｔ ｅ Ｆｕ ｎ ｃ ｐ ｉ ７ ０ ｏ ｈ ｒ ａ ｅ Ｔｏ ｎ １ ５ ｍ３ＢＦ
高炉炉顶液压控制系统改进与应用
高炉炉顶液压控制系统改进与应用作者：廉波来源：《中国新技术新产品》2009年第05期摘要：本文主要介绍对高炉炉顶液压控制系统存在的设计不合理，稳定性差等问题，进行的一系列改造和实验，使液压控制系统得到稳定顺行，满足生产要求。
关键词：液压；控制回路；减压阀；密封现代高炉炼铁生产已全面进入较为成熟的高强度冶炼时代，要保证高炉顺产、高产，设备运行的高效性、稳定性成为关键的制约因素，而液压控制系统又是炼铁设备的核心技术部分，但现有液压控制系统存在设计不合理，稳定性差等问题，为此对高炉液压控制进行了一系列改造和实验，使液压控制系统充分的满足实际生产要求。
1pw紧凑型高炉炉顶设备液压系统概况莱钢4座750m3高炉及2座1000 m3高炉均采用卢森堡PW公司紧凑型炉顶，炉顶设备是高炉生产的关键设备，是将高炉生产所需原燃料装入炉内冶炼的一系列阀门组合，从上至下依次为柱塞阀、均压、均压放散阀、上密封阀、料流调节阀、下密封阀，各阀的运行均由液压系统控制实现，该液压系统由泵站及各阀的液压回路、执行元件组成，液压系统的工作稳定高效直接影响高炉生产。
2pw高炉炉顶设备液压系统的工作状况及存在问题：该炉顶设备90年代从卢森堡pw公司引进国内，在国内推广使用过程中一直未作较大改进，近几年国内投产的中小型高炉，大多数采用该套设备。
液压控制系统作为该设备的重要组成部分，由于在设计上存在的部分问题，加之在液压元器件、液压介质、设备维护保养等各方面我国与国外先进的钢铁企业相比存在的差距，导致该液压系统在使用中有故障时有发生，直接影响高炉连续生产，主要问题表现为以下几点：2.1上密封阀和下密封阀密封圈使用寿命短上密封阀和下密封阀是炉顶设备与炉内、外界大气之間隔绝气体的两道密封阀门，两阀门均由液压系统驱动，以硅橡胶密封圈密封煤气。
该设备在使用中出现的问题是：硅橡胶密封圈使用寿命短，在一个较短的周期内（3个月左右）即出现疲劳裂纹，随着裂纹发展会导致无法有效密封，高炉因此会被迫休风停产，进行检修更换。
高炉上料机械手液压系统设计
摘要：本次毕业设计的题目是高炉上料机械手液压系统的设计，首先对高炉上料机械手的工况进行分析，此上料机械手完成小臂上下俯仰、大臂正反向回转、行走装置进退三个自由度，以及手爪的开启和闭合等动作，然后给出该高炉上料机械手的液压系统的电磁元件动作循序表和液压系统原理图。
本械手由大臂结构，小臂、旋转结构和驱动机构组成。
该设计能实现三个自由度，分别为手爪的开合，旋转，小臂的上下摆动以及大臂的旋转等等功能。
关键词：高炉上料机械手,液压系统,自由度,功能Abstract：This graduation project mainly had the numerical control engine bed and the programming introduction, the ear components tech nological analysis craft parameter choice cutting tool choice, the components procedure manual establishment, the procedure simulation, the modelling and the entity simulation processing finally has made the design summary,the acknowledgment language, the reference tabulation and the appendix.Article primary coverage for components craft analysis.This components manual programming, but also has to make engineer's modelling and the entity simulation ed the circular arc interpolation instruction in the components manual programming; drill hole; M98 transfer subroutine instruction.Key words: auto-focus，Industrial robot ,degrees of freedom ,actuating mechanism. fucation目录摘要 (I)Abstract ................................................................... I I第一章绪论 (1)1.1本课题研究的内容 (1)1.2国内外发展状况 (2)1.3机械手的组成和分类 (4)1.4液压传动的基础知识 (6)第二章高炉上料机械手的设计方案 (8)2.1 高炉上料机械手的总体方案图 (9)2.2 高炉上料机械手的工作原理 (10)第三章高炉上料机械手结构的设计 (11)3.1夹持式手部结构 (12)3.1.1手指的形状和分类 (13)3.1.2设计时考虑的几个问题 (14)3.1.3手部夹紧液压缸的设计 (14)3.2液压缸驱动力矩的计算 (16)3.3液压缸驱动力矩的计算校核 (17)3.4 电机的选型计算 (18)3.5 直线导杆的选型计算 (20)第四章高炉上料机械手中关键零部件的强度计算与校核 (23)4.1齿轮的强度计算与校核 (24)4.2轴的强度计算与校核 (25)高炉上料机械手液压系统的设计 (26)5.1液压系统原理图的确定 (27)5.2电磁元件动作循序表的确定 (29)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第一章绪论工业机械手技术和产品强度的可靠性得到了增强，有望应用于教学，免费的产品系统和一些新的领域。
马钢1#高炉炉顶液压系统优化改造
马钢1#高炉炉顶液压系统优化改造作者：陈俊杨培俊来源：《科学与财富》2018年第35期摘要：高炉炉顶的生产已经进入相对成熟的高强度钢铁冶炼阶段，因此高炉炼铁的生产就要满足高产、顺产的要求，然而设备生产作业的稳定和高效性是完成这项目标的关键因素，液压控制系统作为炼铁系统设备的技术核心，更应该注重此项技术的完善。
关键词：高炉炉顶；液压系统；优化改造在钢铁的冶炼产业中所采用的液压控制系统由放料阀、上密封阀、料流调节阀阀、下密封阀、布料器、均压散放阀和均压阀等系列的阀门进行组合，各个阀门的配合使用来完成高炉装料的生产。
在高节奏的生产中，高炉的生产利用系数被提高，因此液压系统在工作过程中经常出现液压系统的故障，严重影响高炉生产的稳定性。
1.炉顶液压系统在实际应用中存在缺陷1.1上、下密封阀的封圈使用寿命较短。
上、下密封阀门作为炉内和炉顶设备及外界大气之间隔离气体的两道密封阀，上、下密封阀门由液压系统来驱动，用硅橡胶密封圈来进行煤气的密封。
此设备在生产使用中较常出现的故障表现在硅橡胶密封圈的实际使用寿命较短，一般在三个月内就出现使用疲劳的裂纹，裂纹的出现就会致使设备无法进行有效的作业，高炉只有在对其进行检修和更换后才可继续作业。
另外上、下密封阀在阀板关闭以后，为了使得密封圈能够紧密关闭，液压缸设计行程要比实际行程大一些，这样上下密封阀关闭以后，油缸行程没有完全走完，有继续伸出的趋势，这股力量很大，常常使得连接油缸的连杆或者与之有运动关系的轴上的键槽等损坏。
料流调节阀和布料器的液压回路使用比例阀控制，故障的发生率较高料流调节阀用阀门的开度来实现冶炼原燃料装入炉内时的速度控制。
料流调节阀在正常工作时，采用比例控制阀控制，其液压回路组成分为主控制阀组和备用阀组。
液压比例阀在设计上比较复杂，对油液的清洁度要求比较高，而现场实际往往很难保证油液的清洁度，因此液压比例阀经常容易出现故障[3]，考虑到高炉生产的连续性，我们设计了一组常规阀作为备用，但是在常规阀和比例阀两组阀之间，最初没有设计检修球阀，当比例阀出现问题时，必须关闭液压主油路才能检修，主油路关闭的时候，备用阀组也无法使用，因而无法保证连续生产。
高炉炉顶液压控制系统适应性改造探讨
高炉炉顶液压控制系统适应性改造探讨本文通过分析莱钢股份炼铁厂3#750m3高炉炉顶顶采用PW紧凑型串罐式无料钟炉顶,研究高爐炉顶液压控制系统适应性改造,以提高高炉炉顶液压控制系统运行稳定性。
标签：液压故障改进系统校核0 引言3#750m3高炉炉顶采用PW紧凑型串罐式无料钟炉顶,由一套液压控制系统实现炉顶上料柱塞阀、上密封阀、料流调节阀、下密封阀、均压阀以及均压放散阀的开关动作,完成高炉装料作业。
由于生产节奏的加快,高炉利用系数提高,该系统在工作过程中出现的液压故障严重制约了高炉的稳定生产。
通过对其增加备用控制系统,以及柱塞阀油缸适应性改造,液压系统的重新校核验算及优化完善,来提高液压系统的运行稳定性。
1 炉顶液压系统实际应用中的缺点炉顶液压系统在实际应用中,暴露出诸多问题,故障排查时间长,影响炉顶设备的正常运行,造成高炉控风作业甚或休风,严重制约了高炉生产的稳定运行。
液压系统运行中,常发生以下故障:1.1 料流调节阀液控单向阀阀芯断裂故障;1.2 液压控制系统电磁阀换向阀线圈烧损故障;1.3 上下密节流阀阀芯弹簧失效故障,节流阀阀芯断裂故障;1.4 柱塞阀多次打不开或关闭动作慢故障等。
其中柱塞阀打不开故障表现的相当突出,自2006年以来共计有36次打不开故障。
2 高炉炉顶液压控制系统改进过程液压系统故障均表现在阀组在线使用时,故障排查时间是制约生产的关键因素,因此需要考虑如何实现阀组的离线检修而不影响生产;柱塞阀故障表现尤为突出,高炉强化冶炼后,生产节奏加快,料批重量增加,柱塞阀油缸提升能力受限,需要增大其提升能力。
在炉顶30m液压站增加一套备用控制阀台,满足高效生产组织要求。
备用阀台液压阀选用在线使用原控制阀台阀类规格型号,保证备件的统一性、互换性,便于备件管理和减少备件储存量。
炉顶液压控制阀台一用一备,可实现故障状态下的快速切换,满足高炉炉顶正常装料要求,同时为故障排查赢得了时间。
2.1 提高柱塞阀油缸的提升能力2.1.1 提高系统压力现炉顶工作压力为16MPa,提高系统工作压力可相应提高柱塞阀的提升力。
高炉炼铁炉顶及上料电气控制系统设计
石家庄铁道大学毕业设计高炉炼铁炉顶及上料电气控制系统设计2014届继续教育学院专业机械设计制造及其自动化学号学生姓名指导教师欲得本设计全部说明说请联系QQ 完成日期2013 年11月2 日石家庄铁道大学毕业设计任务书题目高炉炼铁炉顶及上料电气控制系统设计机械设计制造班级09级学生姓名专业及其自动化导师承担指导任务单位导师职称高级讲师姓名一、毕业设计内容1、同步电动机励磁调节的概述2、同步电动机微机励磁系统的硬件设计3、控制算法的研究4、电动机参数及励磁电路相关计算二、基本要求1、条理清楚，原理正确，计算准确。
2、术语要求准确、规范。
3、元件参数选则得当，要有计算依据；4、原理要难度适当，能够被大部分人接受；三、设计组成：图纸 14张，说明书32页四、进度计划：2013年9月1日：进行毕业设计指导，组织学员选择设计题目。
2013年9月2日—9日：审定学员毕业设计大纲，发放毕业设计任务书。
2013年9月10日—16日：审查学员毕业设计开题报告，开始撰写毕业设计。
2013年9月17日—10月5日：学员组织材料，撰写初稿。
2013年10月6日—13日：审查初稿，指导学员修改论文。
2013年10月14日—19日：进行二次论文修改指导、定稿。
2013年10月20日—10月24日：审订论文格式，告知打印一式两份。
2013年10月25日—11月2日：最终定稿，告知准备论文答辩教研组主任签字时间 2011 年9月2日毕业设计开题报告题目高炉炼铁炉顶及上料电气控制系统设计专业机械设计制造及其自动化班级09级学生姓名一、研究目的和意义同步电动机广泛应用于石油、化工、煤炭、冶金、电力、水利、城市供水、供汽等诸多领域中，一方面它为工业企业提供源源不断的动力; 另一方面它向电网发送无功功率，改善电网质量。
对同步电动机的控制，是通过调节其励磁装置来完成。
同步电动机的励磁系统对于发电机和电力系统的可靠性、供电质量有重要作用,它直接影响发电机的性能、可靠性和技术要求,因此励磁系统的研究成为电机发展的一个重要课题。
450高炉液压
油缸内泄漏影响保压， 动作或换向不灵
1. 在油缸动作完毕后，拆下低压腔接头，压力腔加压观察油缸油口是否有油液溢出； 2. 更换油缸密封件。
Hale Waihona Puke “O”型与“P”型换向阀的中位机能对比
3.2.4 典型回路分析 炉顶液压系统看起来非常复杂，实际上十三液压缸支路 属于 同一类回路，它们在回路组成上大同小异。比较复杂的典型回 路则是料流调节阀回路，能够读懂这一个支路，其他支路则触 类旁通，迎刃而解。 为了便于理解，我们在图3-2式既给出了职能符号式油路图， 又给出了半结构式油路图。图中三角型表示油源。 （1） 关阀 YA17通电，向阀芯右移 ① 进油： 压力油→P→A→液压锁左腔↓→推开左单向阀m→ 单 向阀d→液压缸左腔推 作用于活塞a右移推开单向阀c及n 动活塞右移关阀； ② 回油：
主回油压力突然下降 或压力值调不到额定 值
1. 调压元件失灵，阻压力孔堵塞，拆下清洗 2. 油泵有故障，立即换备用泵 3. 管道破裂，油外泄应检查。
油压过高>60℃液位过 低或过高
1. 2. 3. 4.
没有冷却水； 冷却水水温高，水流量不足，应检查； 冷却水泄漏进油箱，造成液位高； 管道破裂造成外泄，造成液位底；
3.2 液压系统工作原理分析 3.2.1 液压泵站及压力控制与保护 炉顶液压泵站有两台公称压力为21MPa的高压叶片泵（台湾产）。 由于系统为连续工作，节约能源，减少液压泵功率消耗，避免油 温过高是一个值得注意的问题。为此，在动力油源部分，除了液 压泵，又在其出口单向阀之后设置了三组蓄能器。蓄能器的作用 有 （1） 在各液压缸工作时，与液压泵共同向系统供油，减 少液压泵的容量； （2） 在各液压缸不工作时，其本身储存的压力油能补充正常 泄漏，仍能输出一个9-11.5MPa的压力而使液压泵卸荷； （3）泵输出的油压有一定的脉动值，换向阀换向时，各运动 部件惯性较大，也会产液压冲击和振动，蓄能器组件可有效地吸 收脉动，减少冲击和振动。
液压缸悬臂结构料流调节阀的设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｃ ａ ｇｎ ｈ ｏｔ ａｖ ａ ｅ ｔｅ ｒｑ ｉ ｍｅ ｔｏ ｌｓ－ｕ ｎ ｃ ｈ ｒ ｉ ｇ Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｈ ｓｒ ｃ ： ｈ ｈ ｒ ｉ ｇ ｔｒ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ｃ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｕｒ ｌ ｅ ｎ ｆ ｂａ ｔ ｒ ａ ｅ ｃ ａ ｇｎ ． ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ｔｅ ｆ ｄ ｓｇ ｒ ｃ ｓ ｆｔ ｅ ｃ ａ ｇｎ ｈ ｏｔ ａｖ ｉ ｙ ｒ ｕ ｉ ｃ ｌ ｄ ｒ ｃ ｎ ｉ ｖ ｒｓｒ ｃｕ ｅ ｉ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ．ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｈ ｒ ｉ ｇ ｔｒ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ｗ ｔ ｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｉ ｅ ａ ｔ ｅ ｅ ｔｕ ｔ ｒ ｓ ｎ ｒ ｕ ｅ ｈ ｌ ｈ ｃ ｎ ｌ ｏ ｎ ｈ ｖ ｌｅ ｄａ ｔ ｒ ｈ ｒ ｉ ｇ ｖ ｌ ｃｔ ｎ ｏ ｄ ｃ ｐ ｂ ｌ ｙ ｏ ｏ ｋ ｒ ａ ｍ ｅ ｃ ｌ ｕ ａｅ ． Ａ ｅ ｅ ａ ｔ ｃ ａ ｇｎ ｏ ａｖ ｉ ｍｅｅ ，ｃ ａｇ ｎ ｅｏ ｉ ａ ｄ ｌａ ａ ａ ｉ ｔ ｆｒ ｃ ｅ ｒ ａ ａｃ ｌｔ ｄ ｙ ｉ ｒ ｒ ｌｖ ｎ ｈ ｒ ｉ ｇ ｆ ｗ ｌ
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０２— ２—１ ；修 订 日期 ：２ １ ０ ８ ０ ２－ ３—０ ５
如 图 １ 示 ，液压缸 悬臂 式料 流调 节 阀主要 所
由阀箱 壳体 、上部 导料 溜槽 、下部 导料 筒 、阀板
ｃｒｅｗ ｓｄａ ｎａｃｒｉｇｔ ｔｅｆｎｔ ｎｒｌ ｉ ｅ ｅｎｃ ａ ｉｇｆ ｗ Ｑ ａｄａｅ ｕｅ ．Ａ ｒｆ ｅｃ ａ ｕｖ ａ ｒｗ ｃｏｄ ｏ ｈ ｕ ｃｏ ｅ ｔ ｎｂｔ ｅ ｈｒ ｎ ｏ ｎ ｐ￣ ｒ ｎ ｉ ａｏ ｗ ｇ ｌ ｅ ｒｎｅｗ ｓ ｅ
比例控制技术在高炉料流调节阀的应用
智 能仪 器仪 表
［ 编者按］ 本刊 １ 专题所述 ，智 能仪器仪 表的 出现 ，极 大地扩 充了传 统仪 器 的应用 范 围。近 年来 ，由于 如 期
各种核心技 术的 日益成熟 ，智 能仪 器仪 表技 术在 我 国发展 非 常迅速 。国 内市场上 已经 出现 了多种多样 的智 能化仪器仪 表，本 专题将着重从以 下几个实例介 绍智能仪 器仪 表 的核心技 术，新型仪 器仪 表的研制 ，及 其
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智 能仪 器仪 表 从控制流程看，料流调节阀的整个动作过程 ，随着 和控制装置而构成的。它可 以按给定的输入电压或电流 信号连续地按比例控制流体的方向和流量。 料流调节阀控制的液压原理如图 ４所示 。
ｙ角偏差 ６的不断减小，Ｐ Ｃ输出至 比例放大器的信号 Ｌ 断减弱，比例 电磁铁 中的电流不断减小，油缸速度也 不断降低，直到锁定液压锁，动作过程结束。 ２２ 比例控 制 ．
１１控 制原则及给定计算方法 ．
料流 调节 阀 的开 度 控 制所 遵 循 的原 则 即 ：在规 定 的
２ 控 制原 理
料 流调 节阀 的控 制 系统 中，Ｃ Ｕ处理 及 比例控 制是 Ｐ
关键。
时间内把下罐中的料放完。一般计算开度 （ 即ｙ角） 有重
量法 和 时间 法两 种 。重量 法 根据 下 罐 电子 秤称 重及 布料 矩 阵 求 出料 流速 度 ，再 根 据料 流 曲线 在 矩 阵表 格 中查
了在 该控 制 系统 中应 用的 关键 技 术— — 比 例 控 制 技 术 的控 制 原 理 。
关 键词 高 炉 料 流 调 节 阀 比 例 控 制
０ 引 言
在 炉 顶 布料 控 制 中，料 流 调 节 阀 的开 度 控 制 （ ｙ 即 角 的控 制 ） 关重 要 ， 只有 ｙ角控 制精 确 ， 才 能 有效 地 至 控制 好下料 的料流 量 ，进 而 更准 确地 控 制 好每 批 料 布料 的厚度 、环 数 及布 料 的起 点 和 终点 ， 以求 得 到需 要 的炉 内煤气 流分 布 。
2#1880高炉炉顶料流调节阀系统改造实践
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莱钢科技
２０ ０ ６年 ２月
节阀能够停留在任意角度 。通过反复的调整料流调
ｌ ｌ
节阀发讯装置 ， 作到位前 ７ ％时发 出控 制信 号 ， 动 ０ 料流调节阀能够准确停在设定 的角度上 ， 以把发 所
讯装置控制信号调整到 ７ ％ ， ０ 投入正常生产。
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气控制系统环节复杂 ， 故障率高 ， 排查故障困难。 １２ 比例阀对油液精度等级要求高 ， ． 而现场油
液在投产前 ， 管路酸洗不充分 ， 油液精度等级达不到 设计要求 ； 再者 １常维护中不可避免人为对油液造 ３ 成污染 ， 若更换高精度的液压油成本过高 ， 比例换 向 阀损坏后更换成本高 ， 因此需要对原设计进行改造。 １ ３ 料溜调节 阀的检修 阀只有手 动控制 ， ． 无 Ｐ Ｃ自动控制 ， Ｌ 当比例阀出现故障 ， 需要检修 阀控制 料流阀时， 只有手动无法适应快节奏的上料过程 ， 严 重制约了高炉生产。 ２ 改造方案及调试过程 针对以上存在 的 问题 ， 改造 电气控制 系统 ， 将 ２ Ｖ直流电源改为 ２０ ４ ２ Ｖ的交流电源 ， 去掉了控制复 杂的比例放大器直流控制系统 ， 采用继 电器直接控
图 １ 料 流 调 节 阀 电气 原 理 图
２ １ １ 手 动 ．．
在炉顶操作 台上 ， 将转换 开关 向左打 ４ 。料流 ５， 调节阀开继电器得 电 ， 进而继 电器去控制开 电磁 阀 动作 ， 使料流调节 阀打开 ， 转换开关 向右打 ４ 。 将 ５， 料流调节阀关继电器得电 ， 进而继 电器去控制关 电
调节阀工作正常， 故障率低 ， 满足生产要求。
大型高炉料流阀的液压控制系统设计
摘要冶金工业飞速发展，作为钢铁冶炼过程中重要组成部分——炼铁炉也产生了几次大变革。
从100米3~300米3小高炉发展到现1750米3、3800米3到4200米3大型高炉，从最初双料钟炉顶到现已经普遍使用无料钟炉顶，无料钟炉顶结构方式也分为串罐式和并罐式, 等等。
现无料钟炉顶主要有BT型、PW型、SS型等几种形式。
在炉顶布料控制中，料流调节阀的开度控制(即7角的控制)至关重要，只有下角控制精确，才能有效地控制好下料的料流量，进而更准确地控制好每批料布料的厚度、环数及布料的起点和终点，以求得到需要的炉内煤气流分布。
关键词：无料钟炉、料流调节阀、开度控制、布料的厚度目录第一章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2无料钟炉顶实现精确布料的原理 (4)1.3料流调节阀的控制现状 (5)1.4利用液压伺服系统控制料流调节阀的可行性 (6)第二章液压伺服系统的确定 (7)2.1系统设计要求 (7)2.2系统控制方案及原理图 (7)2.2.1系统控制方案 (7)2.2.2系统原理图 (8)第三章动力元件及参数 (9)3.1供油压力的选择 (9)3.2服阀流量与执行元件尺寸的确定 (9)3.3伺服阀的选择 (18)3.4执行元件的选择 (19)第四章反馈传感器的选择 (22)4.1伺服阀选择 (22)4.2液压马达选择 (23)4.3溢流阀选择 (22)4.4速度传感器的选择 (22)4.5冷却器的选择 ................................................. 错误！未定义书签。
第五章动态分析与计算................................................ 错误！未定义书签。
5.1确定系统方块图 .............................................. 错误！未定义书签。
5.2确定开环放大系数和放大增益.............................. 错误！未定义书签。
高炉液压管道安装方案设计
西钢高炉区域液压及润滑管道施工方案一.工程概况西钢高炉大修及环保技术升级改造工程：4个液压系统和1套干油润滑系统，管道安装量约7000余米，其中各系统简介如下：液压系统:本项目的管道制作安装量大，管道的布置区域广，管道安装过程中的每个环节都可能影响管道内部以后的清洁度，特别是高压伺服液压系统管道，所以安装管道时，必须严格执行本施工方案。
二.编制依据1.中冶东方设计院提供设计图纸。
2.我公司的有关技术裆案资料。
3.国家、行业现行有关标准、规范及操作规程GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范GB50184-93工业金属管道工程质量检验评定标准GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范替Y BJ207-85冶金机械设备安装工程施工及验收规范液压、气动和润滑系统三.管道安装工艺流程液压润滑管道安装流程:四.管道安装前的准备1. 技术准备1）仔细查看图纸，作好自审记录，发现问题应在图纸会审时提出或及时与相关部门联系解决，并济钢新厚板项目负责人员。
2）认真做好技术交底，向参与管道施工的人员进行技术交底，介绍各个系统所覆盖的范围，明确安装时必须采取的措施以及技术质量的要求。
3）熟悉现场的作业环境，拿着图纸对照现场的孔洞是否预留，设备上液压缸及需润滑部件的位置等。
4）根据图纸做出材料预算。
2、物质准备1）按图纸要求采购符合图纸技术要求的管材、管件等，采购的材料必须具有合格证书。
2）采购的管材、管件必须分门别类的摆放整齐，作上标识，随用随取，特别是不锈钢部分，不能混放，特别是不同压力等级的管件。
3）钢管在使用前应进行现场检查，要求其表面：a、无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。
b、表面锈蚀、凹陷、划道、刮伤深度等不超过壁厚负偏差。
4）管件如管接头、管夹、分配器、阀门等必须符合图纸技术要求。
3、机具准备1）管道冲洗采用站外泵冲洗，我项目部从外地调运一台2000L/min流量冲洗泵站。
128 m3高炉炉顶液压系统的设计与改造
128 m3高炉炉顶液压系统的设计与改造
岳毅;彭春明;尹同来;刘玉泽;刘国华
【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(020)0z1
【摘要】主要介绍了液压系统在128 m3高炉炉顶上的应用,通过使用液压系统炉顶,降低了炉顶的重量,延长了高炉的寿命.
【总页数】2页(P273-274)
【作者】岳毅;彭春明;尹同来;刘玉泽;刘国华
【作者单位】张店钢铁总厂炼铁厂,山东,淄博,255007;张店钢铁总厂炼铁厂,山东,淄博,255007;张店钢铁总厂炼铁厂,山东,淄博,255007;张店钢铁总厂炼铁厂,山东,淄博,255007;张店钢铁总厂炼铁厂,山东,淄博,255007
【正文语种】中文
【中图分类】TF312.3
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高炉炉顶料流调节阀液压系统设计
杨培俊1，赵刚1，张明银2
(1．马钢第二炼铁总厂；2．马钢张庄矿业公司；马鞍山24300)
摘要：介绍了马钢2500m3高炉炉顸料流调节阀液压系统的设计方案，使用结果表明采用比例阀的料流调节阀液压系统工作正常，故障率低，满足了生产要求。
关键词：料流阀；液压系统；比例换向阀；比例放大器
1 概述
马钢2500m3高炉炉顶采用串罐无料钟装料设备，布料方式以多环布料为主，还可实现单环布料、定点布料和扇形布料，采用了料流调节阀加布料溜槽的控制方式来实现炉内的精确布料。
料流调节阀的两个半球形料闸由一个液压缸驱动，可根据所需的料流量增大或缩小料口的直径。
料闸开口直径750mm，最大开口角度为63°，料流阀最大开启速度15°／s，全开启时间为6s，完全关闭时间为4s。
在炉顶布料控制中下料罐料流调节阀的开度(γ角)的控制至关重要，因为只有γ角控制得精确才能有效地控制好料流量，进而更准确地控制好布料厚度、环数及布料的起点和终点。
2 选用电液比例系统控制料流调节阀
液压比例系统即有推力大、动作速度快的特点，又能最大限度地消除系统压力变化对推力的影响，减小对机械系统的冲击，同时又能把控制精度大幅提高。
基于以上情况，在马钢2500m3高炉上采用了电液比例控制系统来控制料流调节阀，获得了理想的效果。
2．1电液比例阀的特点
比例阀是一种输出量与输入信号成比例的液压阀。
既与输入电信号成比例的输出量是阀芯的位移或流量，并且该输出量随着输入电信号的极性变化而改变运动方向，本质上是一个方向流量控制阀，其特点是：
(1)能实现自动控制、远程控制和程序控制。
(2)能把电气控制的快速、灵活等优点与液压传动功率大等优点结合起来。
(3)能连续、按比例地控制执行元件的力、速度和方向，并能防止压力或速度变化及换向时的冲击现象。
(4)简化了系统，减少了元件。
(5)制造简便，价格比伺服阀低廉，但比普通液压阀高。
由于在输入信号与比例阀之间需设置直流比例放大器，相应增加了投资费用。
(6)使用条件、保养和维护与普通液压阀相同，抗污染性能好。
(7)具有优良的静态性能和适当的动态性能，动态性能虽比伺服阀低，但可以满足一般工业控制的要求。
2．2工作原理
液压比例系统的工作原理如图1所示。
当料流阀需要打开时，电磁铁1首先得电顶开液压锁2，此时比例阀3的电磁铁LMG2b 得电，比例阀根据给定的电流大小给油缸提供相应的流量，油缸按相应的速度动作，从而实现用微弱的电信号对料流调节阀的精确控制。
为了提高系统的可靠性，还设计了一个手动回路，若比例回路出现故障时可关闭该回路截止阀，通过手动阀4控制油缸，但不能按需要控制料流阀的打开角度。
值得提出的是，采用双联液控单向阀组成的液压锁更进一步提高了该系统的可靠性。
2．3比例阀的选型
2．3．1节流阀口的选择
料流阀自带油缸的尺寸如图2所示。
可以计算出无杆腔活塞有效面积与有杠腔活塞有效面积之比为2：1。
由流量公式可知：
因此，在采用等面积阀口时，要使P-A通道的流量增加一倍，其压差就要等于原来的四倍，对于单出杆面积比为2：1的油缸，如果P-A和B-T的节流口面积相同的话，则压差比为4：1。
现在为了控制物料流量(即料流阀的开度)，要求有杆腔的活塞必须产生一个比驱动压力高0．25倍的反力。
根据上述论断，必须选择一个非对称型的节流阀口。
2．3．2控制方式的选择
(1)系统最大流量：根据工艺要求，料流阀的全开时间为3s，系统所需的流量为74L/min。
(2)系统最小流量：生产工艺要求料流阀半开时间为2．5s，系统所需的流量为31L/min。
(3)像这样大的流量要实现比例控制，必须采用先导式二级或者多级比例方向节流阀，由于阀内含有一级或者二级功率放大，因此足以克服主阀芯上的液动力干扰，在负载变化时具有较高的稳定裕度。
在这里选择先导压力控制型比例阀。
2．3．3比例阀额定流量的确定
(1)确定额定流量的原则是实际通过比例方向阀最大流量时对应的输入信号电流应接近额定输入电流的90％。
(2)实际通过比例方向阀最小流量时对应的输入信号电流应超过死区电流。
(3)根据各工序系统流量的要求，参照生产厂家提供的控制特性曲线，选择阀压降为1MPa、公称流量为85L/min的比例节流阀，相应的调节范围为34％~51％，可调范围很大，有较好的分辨率，同时，重复精度造成的偏差当然也很小。
2．3．4比例阀中位机能的确定
根据料流阀的工作要求、定位功能、考虑到液压锁的使用，选用了三位四通Y型换向阀。
2．3．5比例阀电反馈方案
根据使用环境和该液压系统的构成，要求尽量减小温漂，而根据生产厂家的试验，4WRE10电反馈型直接作用式比例换向阀的阀芯位移重复精度为0．01，在温度变化时(20~70℃)位移传感器及连杆的温漂导致的阀芯位移量为0．03～0．04mm，而不带电反馈的4WRZ10先导式比例方向节流阀，重复精度为0．06~0．07，在同样的温度变化时主阀芯却没有偏移，综合考虑，选择了不带电子位置反馈的比例阀。
2．3．6比例阀型号的确定
综合以上几点，料流调节阀液控系统的比例阀选为4WRZ10W8／7XG24／N9ETK4D3M。
3 系统的维护与保养要求
(1)系统安装前所有管道要去毛刺，安装完毕后酸洗管道，而后再清洗滤清器、更换新滤芯、加注新油。
(2)系统运行后250h检查滤清器滤网上的附着物，500h更换滤芯，1000h清洗滤清器，更换滤芯，清洗液压油箱，更换液压油。
每隔100h应检测一次液压油，以便及时发现并更换变质油，保证油液清洁度小于NAS7级。
4 结束语
马钢2500m3无料钟炉顶料流调节阀设计采用了先进的比例液压系统控制后，充分利用液压系统推力大、动作速度快的特点，最大限度的消除了系统压力变化对推力的影响，又把控制精度大幅提高，同时减小了对机械系统的冲击，而且安装调试简单，很好的满足了生产的需要，保证了高炉高效顺产。