一种液压同步回路的优化

一种液压同步回路的优化

魏东

（河北钢铁集团邯郸分公司能源中心，河北邯郸056015）

【摘要】简要介绍了不同控制方法的液压同步回路，并以邯钢能源中心4#TRT发电机组透平机静叶调节机构的液压系统同步回路常见故障为依据，通过对该机组液压同步回路系统设计缺陷的分析，提出一种优化改进方案，实施后使机组稳定运行。

【关键词】液压；同步回路；伺服系统；优化

【中图分类号】TM30【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2019)04-0043-04 Optimization of a Hydraulic Synchronizing Circuit

WEI Dong

(Energy Center of Handan Iron and Steel Group,Handan,Hebei056015,China)【Abstract】The paper briefly introduces the hydraulic synchronizing circuits of different control methods.Based on the common faults in the hydraulic system synchronizing circuits of the turbine static blade regulator of Handan Steel’s No.4TRT and through analysis of the design shortcomings in the hydraulic system synchronizing circuits of the unit,an opti-mizing improvement program was put forward,which has ensured the stable operation of the unit.

【Keywords】hydraulic;synchronizing circuit;servo system;optimization

1概述

在日常的生产实践中，能够实现传动与控制的主要采用机械、电气、液压和气压四种传动方式。传动与控制是实现有目的的能量传递时不可分割的两个部分。在液压系统中，工作介质既是能量的载体也是控制信号的载体，并且这个载体所传递的能量或信号都是在密闭容器中完成的，面具有独特的容积式传动特点。随着液压传动和控制技术的迅速发展，其在机械制造、冶金、工程机械、工业机器人、航空航天、地震模拟再现、高层建筑防震系统等领域已经广泛应用。

液压传动及其控制系统是通过不同的控制元件和控制回路来实现的。在液压系统中要求两个或多个液压执行元件以相同的位移或相同的速度（或固定速度比）同步运行时，就需用同步回路。常见的同步回路有容积控制式、流量控制式和伺服阀控制式三种控制方式。容积式同步控制回路常见的有以下几种：同步泵控制、同步马达控制、同步缸控制、带补偿装置的串（并）联液压缸控制和机械联接控制等。流量控制式同步回路常见的有以下几种：利用调速阀控制、利用分流集流阀控制、用比例调速阀（电液比例调速阀）控制等。伺服控制式主要是指利用电液伺服阀控制的同步回路。由于上述同步控制回路均存在不同的优缺点，在实际应用中多综合采用几种同步回路，扬长避短，来实现同步控制。

本文以邯钢能源中心4#TRT机组静叶调节液压控制系统不同步的缺陷进行分析和优化，项目实施后TRT机组运行稳定。

2TRT机组静叶调节同步回路的缺陷及优化

2.1TRT机组简介

在钢铁冶金企业，高炉煤气余压透平发电装置——Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit（简称TRT发电），是利用高炉炉顶煤气的余压余热，把高炉煤气导入透平膨胀机，使压力能和热能转化为机械能，驱动发电机发电的一种能量回收装置。TRT发电机组静叶调节机构不仅能够调节高炉顶

压，也能调节透平膨胀机的进气流量和压力，进而调节机组发电量负荷，节能减排效果显著。随着TRT 机组广泛应用，高炉生产的顶压控制要求和能量回收要求日益提高，TRT 发电机组静叶调节机构不同步的缺陷逐渐凸显，影响高炉的顶压调节和吨铁发电量指标，因此解决TRT 发电机组的静叶调节机构不同步的缺陷刻不容缓。

2.2TRT 机组静叶调节机构的工作原理

邯钢能源中心4#TRT 发电机组的透平机静叶调节机构是由透平机机壳外部两侧的同步油缸沿轴向往复运动，通过连接板带动静叶调节缸沿轴向往复运动，静叶承缸上的静叶利用曲柄滑块机构在静叶调节缸内侧的滑道的带动下作旋转运动，通过静叶的旋转来调节透平机的进气量来间接控制调整高炉的顶压。

2.3TRT 机组静叶调节机构存在问题及原因分析

该机组自投产后就存在着静叶调节机构不同步的缺陷，先后出现过几次连接板紧固螺栓松动、定位销钉和连接板断裂的故障,见图1，导致机组被迫停机，更换连接板。静叶调节机构不同步的原因：并联液压缸不同步（主要是两侧液压缸的负载、泄漏量不一样），连接板定位销和联接螺栓松动，连接板断裂，滑块和静叶调节缸滑道间隙大（或部分滑块脱落），可调静叶叶片积垢较厚，

静叶调节缸支

撑滑块卡塞（因静叶承缸与机壳间的密封不严，使DU 套内积垢），静叶调节缸轻微变形等。本文仅从静叶调节机构的液压同步回路的缺陷来分析其不同步的原因。

图1断裂的连接板

2.4TRT 机组静叶调节机构的液压控制工作原理及其缺陷

图2是该TRT 机组静叶调节机构的液压控制原理图，从图2可以看出，该回路是由并联液压缸A、B 通过电磁SV1和调速阀V4、V5的控制同步液压缸的动作，液压缸A

利用位置传感器进行位置反馈，并通过电磁换向阀DV1和电磁伺服阀SV2来精确控制同步液压缸的位置，进而控制透平机的静叶调整角度，以达到调整透平机的进气量和高炉顶压的目的。

图2静叶调节机构液压原理图