矿热炉液压系统的漏振分析

矿热炉液压系统的漏振分析

0液压系统元件的选用执行不规范,出现的一些基近年来，一些小型露热炉和排水沟的自动系统存在着大量的泄漏、振动、加热和肠道问题。究其原因如下:(1)对液压系统的特性认识不足或不够重视,将液压设备等同于一般的机械设备,忽略了液压系统对工作环境的要求,矿热炉操作区与液压系统隔离不够,造成污染。污染的液压油会使控制元件及液压执行机构堵塞,甚至会损伤元件,使系统发生故障。(2)一些矿热炉液压系统的成套厂家,常常是在低价竞标中取得优胜,若按常规设计和制造已无利可图。所以,大量的选用低端的液压元件,使液压系统内、外泻漏严重,速度响应很慢,液压元件磨损过快,系统的调速、保护系统过于简单。(3)施工安装对各级元件的清洁度保护不够,有时甚至省略掉施工最重要的环节—在线循环清洗。这样的系统在冶炼过程中故障频出也就不足为怪了。也就是说只要我们根据规范设计原则,合理配置、优化元件选型,定会提高整个液压系统的品质。而发展到现阶段的液压传动技术,液压系统的外泄露已经可以有效控制,如矿热炉配置的常规液压系统,长期无故障运行是可以实现的。1蓄能器节能目前建造和改建的矿热炉,液压传动均可实现电极升降、电极压放和松紧导电铜瓦等远程操纵与程序控制,也可实现个执行机构的机旁手动。还可为半封闭炉提供炉门启闭、烟囱放散阀启闭及料仓插板阀启闭提供动力源。传统液压系统设计中,动力源部分选用定量泵加气囊式蓄能器系统。当系统压力上升至系统压力上限时,压力继电器发出断电信号,主油泵停止运转,仅留一台小流量的保压泵配合蓄能器保压;当系统压力下降到系统压力下限时,压力继电器发出接通信号,油泵恢复运转。这实际上是一项节能措施。但有些液压站配套厂家为了节省造价将保压泵去掉了,是液压系统运行中潜伏着事故隐患。因系统低压状态就意味着蓄能器能量耗尽需要补充之时,若此时遭遇事故停电,蓄能器已无流量提供电极升降油缸,电极和燃烧炉面无法脱离,后果非常严重。因此建议选用恒压变量柱塞泵加蓄能器,其控制性能在于保持压力恒定,输出驱动负载所需的流量,系统发热量小,效率高,节省能源。蓄能器始终保持流量、压力储备,执行元件快速运动时补充流量,并为事故停电状态提供动力源。液压系统设有油压监视、液位监控、油温监控等。系统设置了冷却过滤回路,回路中配有一套精过滤器,使生产和储运过程中产生的杂质、液压元件磨损剥落的金属碎片和橡胶密封碎片不能进入系统。还可以以保证油箱中介质的冷却和油箱介质的加注及旧油排放。系统设置介质加热器,当系统温度过低时通电加热。有效地保证了系统的正常工作和高安全性。2在电极升降系统上进行控制矿热炉电极升降装置采用座式或悬挂式液压升降油缸。生产时用来调节电极的工作位置,在事故状态时油缸快速升起,使电极脱离燃烧区。图1是常用的座式液压传动系统原理图。工作原理为:电极上升时,电磁换向阀(Y型)1上的电磁铁DTa得电。此时压力油路通过电磁换向阀1、单向节流阀2、分流同步马达3、双向液压锁4与升降柱塞缸的下部有口相连,电磁阀的进油口P与出油口B接通,压力油从液压油泵(图中未示)通过高压管道输入电磁换向阀,然后经单向节流阀2、同步分流元件3分流至第一液控单向阀4.1和第二液控单向阀4.2,进而通过液压油管进入第一电极升降柱塞油缸5.1和第二电极升降柱塞油缸5.2,以便托起柱塞缸体,带动电极把持装置上升。电极上升到预定位置后,电磁换向阀1的电磁铁DTa断电,在液控单向阀4.1和4.2的作用下,柱塞缸处于锁紧保压状态。电极升起时要求速度快,一般不需节流;电极下降时要求速度较慢,故在电极升降回路上配置一个单向节流阀2,使下降运动速度可调、可控。然而,这种现有矿热炉电极升降液压系统,其结构比较复杂,元件配置较零散,锁紧、调速、换向均需专用元件完成,且油路节点较多,存在很大的渗漏隐患。随着矿热炉的大型化,这种配置的局限性越来越明显,大通径的换向、调速、锁紧元件产生的冲击不容忽视。比如目前某工程选取的电极升降座缸直为￠360mm,下降速度很慢(15mm/s),上升速度则为100mm/s,这样选用常规的换向、锁紧、调速元件就会十分吃力。因此,我们采用了逻辑插装控制阀组控制回路,对该系统进行了优化设计。其原理见图2。由逻辑插装控制阀组(包括插装阀1、电磁换向阀2、梭阀3)代替常规设计中的电液换向阀和单向节流阀。当电极处于停位状态时,逻辑插装控制阀组中的电磁换向阀1(P型)处于中位,电磁换向阀1的进油口与插装阀出油口两个出油口同时连通。部分压力油会通过输入油管上连接的控制油路,从梭阀3的右侧进油口进入梭阀3,此时,梭阀3的左侧进油口会自动关闭。然后,压力油从梭阀3的右侧出油口进入电磁换向阀的进油口,并同时进入插装阀1.1、1.2的控制口,此时,两个插装阀同时关闭,系统由此进入锁紧状态。当需要电极上升时,逻辑插装控制阀组中电磁换向阀2的电磁铁DTa得电,电磁换向阀2的进油口P与出油口B连通,回油口T则与出油口A连通。部分压力油会通过输入油管上连接的制油路,从梭阀3的右侧进油口进入梭阀,此时,梭阀3的左侧进油口会自动关闭。同时插装阀1.2的控制油路与回油路接通,故插装阀1.2处于开启状态。接着压力油会流经同步分流元件4,进入电极升降油缸,实现矿热炉电极的上升。反之,电极下降时,逻辑控制阀组中电磁换向阀2的电磁铁DTb得电,电磁换向阀2的进油口P与出油口A连通,回油口T则与出油口B连通。部分压力油会通过输入油管上连接的控制油路,从梭阀3的右侧进油口进入梭阀,此时,梭阀3的左侧进油口会自动开启。同时插装阀1.2的控制油路与回油路接通,故插装阀1.2处于关闭状态。升降缸靠自重自动下落,油缸中的油液会流经同步分流元件4,进入插装阀1.1,回到油箱,实现矿热炉电极的下降。梭阀3主要用于在电极升降过程中选择进入工作状态的油路,以便实现压力控制油的正确流动。插装阀1.1、1.2带有行程限制器,用于调整电极上升、下降的速度。从上面描述可以得知,本实例中的电极升降液压系统有效减少了液压元件的使用量,简化了工作流程,同时由于连接节点的减少,也有效防止了压力油渗漏的隐患。3液压系统站的设计。根据对于液压站液压系统设计师要根据液压系统功能的需要,向相关专业提出与液压系统配套的技术条件。比如向土建专业提出的条件要求包括液压压站场地(房间)大小,门窗、尺寸和方向,墙壁瓷砖高度,地面防油、防滑要求;向给排水专业提出液压站冷却水的流量、压力、水质、入口温度及清扫用水池位置等;向通风采暖专业提出冬季、夏季站内的温度范围和液压站的通风频率;向自动化专业提出液压系统各控制参数,个执行元件的位置报警、程序控制要求、系统故障检测,液压站的动力电源和控制电源,液压站照明和分级电源插座功率和位置等。要重视液压泵站的结构设计,为了降低电机泵组的振动,减少噪声,可采取电机和主泵之间钟罩和弹性联轴器连接,电机-泵组底座加装减振器;泵吸油口安装避振喉;泵出口安装高压胶管,泵入口安装低压胶管。工作区域(机旁)液压阀站要加盖灰尘防护罩,厂房内的横、纵向管线要按规定安放管夹;厂房顶部的液压管悬垂向下连接阀站时,要设置专用的布管立柱,用管夹紧固管线。阀站和执行油缸之间管线上要安装绝缘软管或绝缘接头。4合理应用快速发展的液压技术矿热炉液压系统的优化设计,不应以单纯的价格衡量,