張軍勝

（甘肅前山工程機(jī)械以下簡稱子公司鐵廠）

摘要：特別針對龍鋼1800m3煉鋼爐頂油壓控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度和結(jié)構(gòu)設(shè)計上的嚴(yán)重不足，展開了一連串的改建，使煉鋼爐頂油壓控制系統(tǒng)獲得了更進(jìn)一步強(qiáng)化，不僅提升了電子設(shè)備的操作性，所以節(jié)省了零配件服務(wù)費(fèi)，提升了加速處置機(jī)械故障潛能。

關(guān)鍵字：煉鋼油壓控制系統(tǒng)控制油路節(jié)流閥

1  前言

目前油壓控制技術(shù)憑借其傳動功率大、工作平穩(wěn)、可實(shí)現(xiàn)大范圍無級調(diào)速、操縱控制簡便、自動化程度高、容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)以及油壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化且便于結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和使用等優(yōu)點(diǎn)，在各行各業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用，尤其是近些年來煉鐵煉鋼的大型化，已使其發(fā)展成為煉鐵電子設(shè)備控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文以油壓控制系統(tǒng)在龍工程機(jī)械廠4號1800m3煉鋼爐頂?shù)膽?yīng)用為例，特別針對該油壓控制系統(tǒng)在使用中表現(xiàn)出來的一些結(jié)構(gòu)設(shè)計上的缺陷，實(shí)施了相應(yīng)改建措施，效果比較明顯，并獲得了推廣。

2  改建前油壓控制系統(tǒng)存在的問題

龍工程機(jī)械廠共有三座揚(yáng)州電液推桿廠家1800m3煉鋼，爐頂電子設(shè)備都是PW型串罐式無料鐘爐頂，其主要電子設(shè)備包括上料閘、稱量料罐( 含上密封閥) 、均壓閥、放散閥、下閥箱( 含料流調(diào)節(jié)閥及下密封閥) 、多環(huán)形波紋管、氣密箱( 含差動減速箱) 、中心喉管、布料溜槽、探尺等。在這些爐頂電子設(shè)備中，除溜槽傳動齒輪箱和探尺為電動外，上料閘、上密封閥、下密封閥、均壓閥、放散閥、料流調(diào)節(jié)閥均采用油壓傳動，所以各電子設(shè)備均按程序自動聯(lián)鎖操作。

爐頂油壓站由主油泵，油箱，蓄能器，油壓閥架組成，通過油壓站的油壓驅(qū)動動作實(shí)現(xiàn)爐頂各個閥門的啟停。油壓控制系統(tǒng)受計算機(jī)控制控制系統(tǒng)自動控制，但可在機(jī)旁啟停備用泵。控制控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)管路壓力過低時，則另一臺泵工作，并報警。控制控制系統(tǒng)不對流量做控制調(diào)節(jié)，由操作人員平時條真好出口壓力及流量，處于熱備用狀態(tài)。油壓站內(nèi)設(shè)操作箱。油壓站共有控制回路18條，除下料閘有2套備用電子設(shè)備外，其余回路均為單油路。站內(nèi)共有閥臺3座。

爐頂電子設(shè)備均屬于子公司級關(guān)鍵電子設(shè)備，各閥門的油壓控制系統(tǒng)出現(xiàn)機(jī)械故障，將直接影響到煉鋼的正常生產(chǎn)，甚至休風(fēng)、減風(fēng)。直接給子公司的生產(chǎn)消耗造成不可估量的損失。為了更好的是電子設(shè)備正常運(yùn)行，保證煉鋼的正常生產(chǎn)。我們在日常的電子設(shè)備維修中積極尋找可以改變造成電子設(shè)備安全高效運(yùn)行的瓶頸問題，特別針對對上料閘、上密封閥、下密封閥、均壓閥、放散閥和料流調(diào)節(jié)閥等爐頂電子設(shè)備在生產(chǎn)中的使用情況，結(jié)合龍鋼3號1800m3煉鋼爐頂油壓控制控制系統(tǒng)的原理圖( 見圖1) 展開分析，總結(jié)出了該油壓控制系統(tǒng)存在的嚴(yán)重不足。

2.1  上、下密封閥油壓控制油路結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理揚(yáng)州電液推桿廠家

上密封閥和下密封閥分別安裝在稱量料罐爐料進(jìn)口處和下料口處，用來對稱量料罐展開煤氣密封，以保證煉鋼帶壓操作。在使用過程中，上、下密封閥出現(xiàn)的問題是: 上、下密封閥板在沒有松開到位的情況下便執(zhí)行了旋出、旋入動作，使其機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)和密封墊( 硅橡膠圈) 出現(xiàn)不同程度損傷，嚴(yán)重時造成其機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)中控制松開、壓緊的小連桿機(jī)構(gòu)斷裂和上、下密閥板上的密封墊產(chǎn)生劃痕，導(dǎo)致無法密封稱量料罐，影響煉鋼正常生產(chǎn)。

2.2  油缸速度調(diào)節(jié)不方便

油缸的工作速度直接影響爐頂電子設(shè)備的使用壽命和煉鋼的生產(chǎn)節(jié)奏，對油缸工作速度的控制是通過調(diào)節(jié)閥臺上節(jié)流閥開度來控制油路中油壓油流量來實(shí)現(xiàn)。基于煉鋼的自身結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)，爐頂所屬電子設(shè)備分布在不同的平臺，因而油缸工作速度的調(diào)節(jié)需兩人相互配合展開。調(diào)節(jié)方法是油缸工作現(xiàn)場和控制閥臺處各1人，油缸工作現(xiàn)場人員負(fù)責(zé)觀察油缸工作速度，閥臺處工作人員負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度，兩人借助通訊電子設(shè)備展開聯(lián)系確認(rèn)。這種工作方式影響了對油缸速度調(diào)節(jié)的工作效率和存在無法實(shí)現(xiàn)單人操作的弊端。

2.3  上料閘和料流調(diào)節(jié)閥的控制油路結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷

上料閘的作用是通過開和關(guān)兩個動作把上料罐內(nèi)的爐料放入稱量料罐，其電子設(shè)備油壓控制油路由揚(yáng)州電液推桿廠家1個三位四通電液換向閥、1個油壓鎖和2個雙單項(xiàng)節(jié)流閥組成。由于該油壓控制油路的組成過于復(fù)雜，導(dǎo)致在油壓控制油路出現(xiàn)機(jī)械故障時，不利于對機(jī)械故障點(diǎn)展開判斷和處置。

料流調(diào)節(jié)閥的閥板是采用2個球面交錯、八角對開式的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動則靠一套雙四連桿機(jī)構(gòu)與油缸鉸接，并在四連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動軸端裝有編碼器和若干接近開關(guān)，聯(lián)合對料流調(diào)節(jié)閥的開度展開調(diào)節(jié)和控制，從而使稱量料罐內(nèi)的爐料均勻、合理進(jìn)入煉鋼內(nèi)部。該電子設(shè)備的油壓控制油路由1個電液換向閥、1個比例換向閥和1個油壓鎖組成，此油壓控制油路對油液的精度要求很高，不便于展開機(jī)械故障處置。

2.4  爐頂油壓控制控制系統(tǒng)油路出現(xiàn)死區(qū)

油缸和油壓油路之間采用高壓軟管連接，生產(chǎn)中因高壓軟管破損或是老化需展開更換時，粉塵容易進(jìn)入油壓控制油路中，造成爐頂油壓閥的閥芯不動作機(jī)械故障。分析此問題后，發(fā)現(xiàn)主要原因是閥臺到現(xiàn)場工作油缸之間這段油路中的油液出現(xiàn)死區(qū)，油路中的油液不能及時回到油箱展開油液循環(huán)過濾。

2.5  生產(chǎn)中不能更換油壓閥

爐頂油壓控制閥臺采取一用一備的管理制度，而原油壓控制控制系統(tǒng)回路是將同一電子設(shè)備的常用和備用控制閥組集中在一個閥塊上，導(dǎo)致油壓閥一旦出現(xiàn)問題就無法立即展開更換，只能利用檢修機(jī)會展開更換處置。揚(yáng)州電液推桿廠家

2.6  油箱加油方式單一

油壓控制系統(tǒng)往往會因?yàn)楣苈窛B油或漏油而導(dǎo)致油箱油位下降，嚴(yán)重時需對油箱加油。傳統(tǒng)的加油方式是利用濾油機(jī)對油箱加油，其缺點(diǎn)是因操作不方便而導(dǎo)致經(jīng)常不能及時加油，另外該濾油機(jī)的型號較多，不便于展開零配件管理。

3  改進(jìn)措施

經(jīng)過對原爐頂油壓控制控制系統(tǒng)的原理展開分析和對生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)展開總結(jié)，將爐頂油壓控制控制系統(tǒng)的油壓原理圖展開了強(qiáng)化( 如圖2) ，并在原有條件的基礎(chǔ)上展開了改建。

3.1  上、下密封閥油壓控制油路中加裝油壓鎖

3.1.1  油壓鎖原理簡介

油壓鎖是利用油壓原理，將液體鎖閉在一個容積內(nèi)，使執(zhí)行元件能較長時間保持在靜止?fàn)顟B(tài)的一種方法，其實(shí)質(zhì)是由兩個液控單向閥組成，液控單向閥具體結(jié)構(gòu)就是一個帶有液控口的單向閥。有閥座，鋼球，彈簧，液控口，控制柱塞，和A,B,X三個油口。圖3中虛線所框出的部分就是油壓鎖。

A-B方向，油壓油克服彈簧力，推開鋼球，直接流過去。B-A方向，鋼球落在閥座上，油流不過去，需要在X口接入帶有壓力的控制油，控制油作用在控制柱塞上，推動柱塞前進(jìn)，柱塞連接推桿，推桿頂開鋼球，這樣油壓油就可以反向流動了。

油壓鎖的作用是互鎖，及圖中滑閥位于中位時，油壓油缸在兩個單向閥的作用下左右油缸處于靜止?fàn)顟B(tài)；但是當(dāng)滑閥處于右位機(jī)能時，及揚(yáng)州電液推桿廠家b口進(jìn)油，此時右路單向閥進(jìn)油，同時控制油路把左路單向閥打開泄油；當(dāng)滑閥處于左位機(jī)能時同理。

3.1.2  油壓鎖使用特點(diǎn)

油壓鎖通產(chǎn)使用在承重油壓缸或馬達(dá)油路中，用于放置油壓缸或馬達(dá)在中午作用下自行下滑，需要動作時，須向另一路供油，通過內(nèi)部控制油路打開單向閥使油路接通，油壓缸或馬達(dá)才能動作。

由于自身結(jié)構(gòu)原因，油壓缸在運(yùn)動過程中，由于負(fù)載的自重，往往在主工作腔造成瞬間失壓，產(chǎn)生真空，使單向閥關(guān)閉，然后繼續(xù)供油，似的工作腔壓力上升再開啟單向閥。由于頻繁地發(fā)生打開關(guān)閉動作，因此，油壓鎖通常不推薦用于高速重載工況，而常用于支撐時間較長，運(yùn)動速度不高的閉鎖回路。

3.1.3  改建方式

特別針對上、下密封閥存在的問題，將控制油路中的減壓閥去掉，在旋入、旋出油壓控制油路中加裝油壓鎖，保證了上、下密封閥在松開的情況下，通過控制系統(tǒng)壓力打開旋入、旋出油路中的液控單向閥，使旋轉(zhuǎn)油缸執(zhí)行旋入、旋出動作。此項(xiàng)改建解決了上、下密封閥在沒有松開到位的條件下便執(zhí)行旋入、旋出動作而造成對機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和密封墊破壞的問題，不僅延長了上、下密封閥的使用壽命，也延長了計劃檢修周期。揚(yáng)州電液推桿廠家

3.2  管式節(jié)流閥替代板式節(jié)流閥

對油缸工作速度調(diào)節(jié)問題展開了如下改建:將原操作閥臺控制油路上的板式節(jié)流閥全部改成了管式節(jié)流閥，并將其安裝在油缸工作的現(xiàn)場。這樣只需要一個人就可以根據(jù)需要隨時調(diào)節(jié)油缸速度，所以這種方式對油缸工作速度的快、慢準(zhǔn)確性調(diào)節(jié)比較直觀，操作便捷，提升了工作效率。

3.3  簡化上料閘和料流調(diào)節(jié)閥油壓控制油路

將原油壓控制油路中油壓鎖去除，同時將三位四通電液換向閥改成二位四通電液換向閥，這樣使工作流程簡單化和程序化，便于查找和處置油壓控制油路機(jī)械故障。

對料流調(diào)節(jié)閥油壓控制油路存在的問題展開了如下強(qiáng)化: 去除油壓控制油路中的比例換向閥和二位四通電液換向閥，在原油壓控制油路中添加三位四通電液換向閥，這樣不僅簡化了油壓控制油路，所以降低了對油液精度的要求和零配件的消耗。

3.4  加裝旁通球閥

爐頂油壓控制油路中除料流調(diào)節(jié)閥采用三位四通電液換向閥外，其余均采用二位四通電液換向閥。特別針對爐頂閥臺到油缸區(qū)域易出現(xiàn)死區(qū)的問題，在爐頂所有油壓控制油路上靠近工作現(xiàn)場油缸的位置處都安裝了旁通球閥，可定期展開控制系統(tǒng)油液循環(huán)，使因更換高壓軟管和油缸帶來的粉塵或雜質(zhì)回到油箱，并通過回油濾芯展開過濾，這樣就可以防止?fàn)t頂電子設(shè)備發(fā)生卡閥現(xiàn)象。揚(yáng)州電液推桿廠家

3.5  閥臺展開重新組合

由于原油壓控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在局限性，生產(chǎn)過程中油壓閥出現(xiàn)機(jī)械故障時不能夠及時展開更換的問題，將原來的閥臺展開了改建: 將上、下密封閥為一組，上料閘、料流調(diào)節(jié)閥為一組，均壓、放散閥為一組，各組分別共用一個閥塊，備用閥臺控制系統(tǒng)同樣按此方式展開組合，當(dāng)任何一個油壓閥出現(xiàn)問題時，可根據(jù)需要展開倒換備用控制系統(tǒng)閥臺，即可對出現(xiàn)問題的閥臺展開處置。這樣就可以在不檢修的情況下對油壓閥展開更換。

3.6  利用循環(huán)泵加油

根據(jù)以往加油方式的局限性，對油壓站循環(huán)泵工作原理展開分析和改進(jìn)，利用循環(huán)泵展開加油。方法是在原循環(huán)泵管路上泵的吸油口處添加了一旁通管路，管路上加有球閥和橡膠軟管，正常生產(chǎn)時旁通管路上的球閥關(guān)閉。加油時先將橡膠軟管插入油壓油油桶內(nèi)，將旁通管路上的球閥4打開，關(guān)閉泵與油箱進(jìn)口的球閥3，通過循環(huán)泵的吸油口對油箱展開加油，所以加油速度要比加油機(jī)快。改變了加油方式的單一性，同時在零配件方面循環(huán)泵的零配件型號比較統(tǒng)一，省去了加油機(jī)的零配件服務(wù)費(fèi)。如圖3所示。

4  應(yīng)用效果

（揚(yáng)州電液推桿廠家1）通過對爐頂油壓控制控制系統(tǒng)展開強(qiáng)化，解決了原油壓控制控制系統(tǒng)存在的嚴(yán)重不足，使?fàn)t頂油壓控制控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡單，能夠加速應(yīng)對機(jī)械故障的發(fā)生，降低了點(diǎn)檢人員和檢修人員的工作量。

（2）在對爐頂油壓控制系統(tǒng)展開改建時，電子設(shè)備維護(hù)控制技術(shù)人員控制系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了爐頂電子設(shè)備的工作原理和煉鐵生產(chǎn)工藝流程，深化了專業(yè)人員對爐頂電子設(shè)備油壓控制控制系統(tǒng)的認(rèn)知程度。

（3）爐頂油壓控制控制系統(tǒng)的成功強(qiáng)化，為煉鋼爐頂油壓控制控制系統(tǒng)的簡單化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了新方向。

5  結(jié)語

根據(jù)煉鋼爐頂工藝特點(diǎn)和電子設(shè)備要求，對4號1800m3煉鋼爐頂油壓控制系統(tǒng)展開了強(qiáng)化，簡化了原有的控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提升了爐頂油壓控制系統(tǒng)的可靠性和電子設(shè)備的工作平穩(wěn)性，基本上實(shí)現(xiàn)了油壓控制控制系統(tǒng)對煉鋼生產(chǎn)的零影響，并取得了良好的效果。

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