开口机液压系统技术改造.pdf

Hy d r a u l i c s Pn e uma t i c s＆ S e a l s ／No ． 3． 2 01 0 开 口机液压 系统技术改造 龙 飚 贺运 刚 邱 兰 1 ．北京三一重机公司液压所，北京1 0 2 2 0 6；2 ．包钢炼铁厂，内蒙古包头0 1 4 0 1 0 ； 3 ．企星冶金机 电公司，北京1 0 2 4 0 1 摘要包钢炼铁厂 1 、3 、4 高炉使用的气动开口机屡现开口困难。在 2 0 0 4年，企星冶金机电设备公司应邀共同对其钻进机构进 行全面技术改造，更新液压系统，使其满足正常工作之需求。 关键词 开 口机 ；液压系统 中图分类号 T H 1 3 7 ．1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 0 0 3 0 0 4 9 0 3 Te c h n i c a l Tr a n s for l T l o f Hy d r a u l i c S y s t e m f o r Ta p p i n g M a c h i n e L O N G B i a o H E Y u n g a n g Q I U L a n 1 ．H y d r a u l i c I n s t i t u t e ， B e i i n g S A N YH e a v y Ma c h i n e r y C o ． ， L T D， B e q i n g 1 0 2 2 0 6 2 ， 2 ．B a o t o u I r o n a n d S t e e l C o m p a n y ， B a o t o u 0 1 4 0 1 0 ， 3 ． Q ME MC i ．e ．Q i x i n g Me t a l l u r g i c a l E l e c t r i c Me c h a n i c a l C o ． ， L T D， B e o i n g 1 0 2 4 0 1 Ab s t r a c t T h e t a p p i n g ma c h i n e s o f 1 、 3 、4 b l a s t f u r n a c e i n B a o t o u I r o n a n d S t e e l C o mp a n y a r e d i ffi c u l t t o d r i l l o p e n r e p e a t e d l y ．I n 2 0 0 4． Q ME M C w a s i n v i t e d t o c o n d u c t a c o m p r e h e n s i v e t r a n s f o r ma t i o n o f i t s d r i l l i n g s e c t o r ， u p d a t e t h e h y d r a u l i c s y s t e m t o m e e t t h e d e ma n d f o r w o r k ． Ke y W o r dst a p p i n g ma c h i ne；h y d r a u l i c s y s t e 0 引言 包钢炼铁厂 4 高炉是 1 9 9 5年投产 的2 2 0 0 m 级别大 型现代化高炉 ，采用外燃式热风炉皮带上料 ，炉顶引进 了卢森堡 P W布料器 0 5年改为包钢 B GⅢ型布料 器 ，炉前是环形出铁 口，炉内采用美国霍尼韦尔公司 计算机控制系统 ，通过触摸式控制台使高炉冶铁实现全 部 自动化操作。 日产铁 4 4 O 0～ 4 8 0 0 t 左右 ，全年可产生 铁 1 7 0万 t 。但这座当时包钢最现代化的高炉 ，其 炉前 的 D D S气液复合式开铁 口机却故障频繁 ，严重影 响高 炉正常生产。 2 0 0 4年 ，包 钢炼铁 厂与北 京企 星 冶金 机 电公 司 开口机专业公司密切合作 ，将该开 口机的送进机构 及开 口机液压系统进行了改造 ，改造后完全满足了生产 要求 ，其后企星公 司又对 1 、3 高炉的 D D S开 口机陆 续进行改造 ，取得了满意效果 。 1 问题 的提出 1 问题一 气动开 口机能力不足的问题 ，并非包钢独有 ，凡选 用气动凿岩机作为开铁 口机者，都有类似问题 ，开 口时 间长 ，故障频繁 ，当故 障发生 时炉前维修工作量剧增 ， 甚至 ，几个炉口的开口机同时出现故障，维修人员在几 个出铁口间奔忙，疲惫不堪 ，维修费用剧增。为此包钢 收稿 日期 2 0 0 9 - 0 8 2 7 作者简介 龙飚 1 9 6 8一 ， 男， 液压工程师 ， 现从事工程 机械装备液压 系统 的研制开发 。 炼铁厂痛下决心 ，先对4 高炉开 口机进行气改液的技术 改造 。 2 问题二 液压源问题 ，原气动开口机只有 回转机构是液压驱 动的，因此开口机液压泵站并不大 ，当送进机构使用液 压凿岩 机后 ，其 泵 站能 力 已无 法 满 足要求 ，需 扩 容 改造 。 3 问题三 液压操作阀台尺寸问题，由于是改造项 目，炉前操 作室必须使用原气动操作阀台的摆放位置，因此液压操 作阀台外形尺寸受到严格限制 ，否则无法在原操作室内 摆放 。 2 研究与措施 1 针对气动凿岩机能力不足的问题，决定采用桂 林同方的 Y Y G 2 5 0液压凿岩机 ，它具有抗污染能力强 、 使用压力适 中、冲击功率大、防空打、经济性好 等优 点 ，而且 ，包钢有其使用维护之经验 ，能形成规模生产 能力 。 2 液压源问题 ，包钢 4 高炉开 口机旋转部分液压 系统在 1 9 9 5年投产时选用的是 6 3 P e y l 41 B恒功压变 量泵及 Y 2 0 0 L一 4电动机 ，由于当时开 口机送进系统和 钻进机构都是气动的，所以能满足使用要求，但面对改 造后的液压马达送进系统和液压凿岩机钻进机构，其能 力不足问题就十分突出，为此要改造液压源。 改造后开 口机原理如 图 1所示 ，泵站原理如 图 2 所示 。 4 9 液 压 气 动 与 密 封／ 2 0 1 0年 第 3期 3 新系统的特点 1 共用油源。 由于改造后开 口机各动作压力不等，且又共用一个 油源 ，不可能设多个油源，为解决压力不匹配问题 ，在 开口机转钎和小车送进 回路，分别加装了减压阀，使开 口机转钎回路压力降到要求 的9～1 0 MP a 。开 口机送进 回路降到 5～ 8 M P a ，实践证明，改造后 ，完全满足了正 常生产的要求。 2 动作时的压力、流量关系。 1 回转时 压力 1 4～ 1 7 ． 5 M P a ，最大流量8 0 I Mm i n 。 2 转钎时压力 9～I O MP a ，最大流量 6 0 L ／ m i n 。 小车进 ／退 11 、1 2 减压阀型号 D R 2 01 3 0 ／ 3 1 5 Y 21 、2～ 2 手动换 向阀型号 4 WMM1 6 E 一5 0 ／ F 31 、32 手动换 向阀型号 4 WMM1 6 J 一 5 0 ／ F 41 4 7 单 向节流阀型号 MK 2 5 G1 ．2 ／ 2 51 、5 2 液控单 向阀型号 S V 2 0 P A一1 3 O 图 l 改造后开 口机原理图 图 2 泵站原理图 3 送进时 压力 5 8 MP a ，前进 流量 1 l L ／ m i n ， 3 油源参数 。 后退流量 6 0 L ／ m i n 。 液压站参数表见表 1 。 4 凿 岩 冲 击 时 压 力 1 61 7 ． 5 MP a ，流 量 9 0L ／mi n。 5 开铁 口时转钎 、送进、凿岩冲击同时动作 ， 各压力不同，总流量为转钎 、送进、凿岩冲击流量之 和约 1 6 0 L ／ m i n 。 6 快退时 回转 、送进机构后退同时动作，各压 力不同，总流量为两者之和为 1 4 0 L ／ mi n 。 由分析可知最大流量在开铁口时，为 1 6 0 L ／ m i n 。 5 0 表 1 液压站参数表 Hyd r a u l i c s P ne uma t i c s＆ S e a l s ／No ．3 ． 201 0 某型 飞机 高压 液压 泵车控 制 系统设计 卢 超 孙 波 李永泽 吕英军 空军航空大学航空机械工程系 ，吉林长春1 3 0 0 2 2 摘 要 针对某型飞机高压液压泵车 ，采用变 频调速和计算机控制 技术设计 了具有状 态实时 监测 、自我保 护 、自动告警 等功能 的 控制系统 ，丰富了液压泵车的功能，提高了该液压泵车的保障效率和自动化水平。 关键词 液压泵车；控制系统；变频调速；计算机控制 中图分类 号 V 2 4 5 文献标识码 A 文章编 号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 0 0 3 0 0 5 1 0 4 Co nt r o l S y s t e m D e s i g n o f Ai r c r a f t H i g h Pr e s s ur e Hy d r a u l i c P o we r Ca r t s L U C h a o S U N B o L I Y o n g z e L U Y i n g j u n De p t ．o f A v i a t i o n Me c h a n i c a l En g i n e e r i n g ，Av i a t i o n Un i v e r s i t y o f Ai r F o r c e，C h a n g e h u n 1 3 0 0 2 2，C h i n a A b s t r a c t A i m a t a i r c r a f t h j g h p r e s s u r e h y d r a u l i c p o w e r e a r l s ．i n t r o d u c i n g f r e q u e n c y c o n v e r s i o n s p e e d a d j u s t i n g a n d c o mp u t e r c o n t r o l t e c h n i q u e i n t o d e v i s i n g a c o n t r o l s y s t e m wi t h r e a l t i me s t a t u s mo n i t o r i n g，s e l fp r o t e c t i o n ，a n d a u t o wa r n i n g e t c ．f u n c t i o n，e n r i c h e d f u n c t i o n o f t h e h y d r a u l i c p o we r c a r t s ，a n d e n h a n c e d s u p p o rl e ffi c i e n c y a n d a u t o ma t i c l e v e 1 ． Ke y Wo r d s h y d r a u l i c p o w e r c a rl s ； c o n t r o l s y s t e m； f r e q u e n c y c o n v e r s i o n s p e e d a d j u s t i n g ； c o mp u t e r c o n t r o l 0 引言 航空液压液压泵 车是重要 的航空地 面保 障装备 ， 担负着在地面对 飞机液压 系统检查和调试 的任务。控 制系统是液压泵车 的核心 ，其技术水平决定着液压 泵 车完成任务 的质量、效率 ，影响着飞机维修水平。以 往液压泵车多以手动操纵为主，功能单一 ，自动化水 平低。为提高液压泵车保障能力 ，设计 了具有状态实 时监测 、自我保护 、自动告警等功能的控制系统 ，大 大提高了该液压泵车 的保障效率 、维修水平 。 1 系统功能分析 根据 飞机 液压 系 统检 查 与 调试 的需 要 及 液压 泵 车 工作特点 ，控制系统应具有如下功能 1 对液压泵车启动 、停止有控制功能 ，特别要 保证大功率电动机安全可靠起动 ； 2 对 液压 泵 车参数 油温 、压力 、流 量、转 速进行采集 、显示 、存储 、回放 ； 1 9 。 8 3 一 ， 男 ， 河北人 ， 空军 航空大学在读硕士 ， 从事航 空 时 ， 作者简介 卢超 一， 男 ， 河北人 ， 空军 航空大学在读硕士 ， 从事航 空 ’ ’ 装备技术保障研究。 3 当液压 泵车 运行 出现 油滤 堵塞 、油温过 高 及时进行保护 、报警 ； 4 能 自动控制系统油温的冷却 ，油温超过安全 卜 “ 十 ” 卜 ”卜”卜 ” ”卜 ” ” -卜 ” - 卜 ” _ ” ～一“““”“卜 ”“ 卜 ” 卜 ”” ”””” “”n““十”””””” ””””” 4 选型与计算 。 1 功率计算 根据公式 P p Q N ／ 6 0选 P N1 7 ． 5 MP a ，Q N 1 8 0 L ／ m i n算得 P 5 2 ． 5 k W。 2 管径计算 根据公式 d1 ． 1 3 Q ／ 6 1 0 当开铁 口时 Q 1 6 0 L ／ mi n ，取流速 5 m ／ s ，算 得 d 0 ． 0 2 6 m 2 6 mm，系统 主 压力 油 管选 用 3 2 m m 通 径完全满足要求。 当凿岩冲击 时为分管 路流量最 大 时，此时 q 。 9 0 L ／ ra i n ，仍取 流 速 5 n Ws ，算 得 d0 ． 0 1 9 6 m 2 0 m m，系统支管油管选用 2 0 ra i n通径完全满足要求 。 4 结语 自2 0 0 4年 ，包 钢高炉开 口机气改液技 术改造 工 程完成后 ，该系统一直运 行平稳 ，安全 可靠 ，完 全满 足了炼铁生产工艺 的要求。工作 中得到包钢炼铁厂刘 虎存及 北京企 星冶金 机 电公 司 肖东旺 的协作 ，特此 致谢。 参考文献 [ 1 ] 丁数 模． 液压传动 [ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 2 ] 张勤， 等． 液压与气压传动技术[ M] ． 北京 高等教育出版 社 ， 2 0 0 9 ． [ 3 ] 龙飚 ， 等． 液压 炮 液压 系统 的改善 [ J ． 液压 气动 与密 封 ， 2 0 0 9 2 ． [ 4 ] 唐英． D D S开铁 口机气动系统的改进 [ J ] ． 液压气动与密 封 ， 2 0 0 7 1 ． [ 5 ] 温新周． D D S开口机消化与吸收[ J ] ． 江苏冶金， 2 0 0 4 5 ． [ 6 ] 钱利康 ， 等． 昆钢 6号高炉开 口机国产化过程[ J ] ． 炼铁， 2 0 0 3 1 ． [ 7 ] 孙海 波． 包 钢 4 高 炉开 口机旋转 部 分液压 系统 设计 改造 [ J ] ． 包钢科技， 2 0 0 2 1 ． 51