大型捣固焦炉液压原理改进.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 1 2 ． 2 01 4 d o i l O ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 1 2 ． 0 1 9 大型捣固焦炉液压原理改进 张立娟 大连华锐重工集团股份有限公司 液压装备厂 ， 辽宁 大连1 1 6 0 3 5 摘要 大型捣固焦炉具有广阔的市场前景 ， 与之配套的液压系统采用了先进的同步控制原理和免焊接管路技术， 增强整个产品竞 争力。 关键词 大型捣固焦炉； 液压系统 ； 同步控制； 免焊接管路 中图分类号 T H1 3 7 ． 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 1 2 0 0 5 5 0 3 I mpr o v e me n t o f Hy d r a ul i c S y s t e m f o r T a mp i ng Co ke Ove n Z HA NGL i -j u a n D h h i G r o u p C o ． ， L t dH y d r a u l i c E q u i p me n t Wo r k s ， Da l i a n l 1 6 0 3 5 ， C h i n a Ab s t r a c t T a mp i n g c o k e o v e n ma r k e t i s w i d e ， h y d r a u l i c s y s t e m ， o n e o f i t s e q u i p me n t ， i n t r o d u c e a d v a n c e d s y n c h r o n o u s p r o j e c t and n o n - we l d i n g t u b e ， e n h an c e p r o d u c t i o n r i v a l r o u s n e s s 。 Ke y wo r d s t a mp i n g c o k e o v e n； h y dr a u l i c s y s t e m ； s yn c hro n o u s c o n t r o l ； n o n we l d i n g tub e 1 概述 我国煤炭资源比较丰富， 但适合炼焦的煤炭资源 相对较少 ， 强粘结性煤资源更是稀缺 。在 已查 明的煤 炭资源储量中， 炼焦煤种为2 7 6 5 亿吨， 约占2 6 ％， 在炼 焦煤储量中， 粘结性好的焦煤、 肥煤只占2 7 ％左右， 粘 结性差 的气煤 、 瘦煤和贫瘦煤却 占6 0 ％以上 。近些年 来 ， 我国炼焦工业发展迅猛 ， 使得本来已经很紧张的炼 焦煤供给更是雪上加霜， 不但价格节节攀升 ， 而且供不 应求， 严重影响到了焦化厂的生产。 这时捣 固炼焦 的优 势引起人们 的注意 ， 因为利 用 捣固工艺 把散煤捣固成煤饼进行冶炼 可在配煤中配 一 定量 的劣质煤 ， 代替优质煤炼焦 。使用捣 固工艺炼 焦不仅使煤资源利用更加合理， 而且在同等配煤的条 件下， 能够提高焦炭的质量。发展捣固炼焦技术， 对于 合理利用煤炭资源， 提高焦炭质量， 降低炼焦成本都具 有 十分重要 的现实意义。 由于国家煤 炭产业调整 ， 未 来 国内焦化市场将是以大型捣 固焦炉为主。 7 ． 5 r n 炉是世界上最大的捣固焦炉 ， 单座捣固焦炉 年产量约 9 4 万 吨， 兼具大容积焦炉和捣固焦炉 的双重 特点， 属于符合国家节能减排产业政策项目。 7 ． 5 m捣 固装煤车是 7 ． 5 m捣固焦炉机械核心设备 ， 其工作于焦炉机侧， 由很多功能部件组成， 其中液压系 统是其重要的一部分。7 ． 5 m捣固装煤车液压系统原理 在关键部件采用 了更先进 的控制方案 ， 采用更安全环 保的免焊接管路装配 ， 从控制精度和外观质量整体提 升产品质量。 2 捣固装煤车原理分析 2 ． 1煤槽活动臂原理分析 装煤装置是将捣 固好 的煤饼 ， 用装煤底板将煤饼 送人炭化室 内的装置 。 装煤装置煤槽 活动壁 由三组油缸通过杠杆机构驱 动。正常停机位置时， 油缸处于零行程状态； 当油缸无 杆腔进油时， 油缸推动煤槽活动壁向侧后方移动， 从而 打开煤箱 ； 当油缸有杆腔进油时 ， 油缸将煤槽活动壁拉 回原始位置； 要求单侧 3 个油缸动作必须同步。 如图1 所示 。 图1装煤装置煤槽活动壁 2 8 、 河 胁 ． T ． 旆喾。 ． 士 亘。 。宣 沽 捣固装煤 车液压 系统压力设定为 1 3 0 b a r 如图2 所1 9 8 1 作者简介 张立娟 一 ， 女 ， 河北涿州人， 工程师， 学士， 主要从事液 ’。 、 ” 压系 统的 设计研究工作。 示 。选用 电液阀 D N1 6 - 1 控制 3 支煤槽 活动壁 5 5 液 压 气 动 与 罐p 封 ／ 20 1 4年 第 1 2期 油缸动作， 电液阀b 端电磁铁得电时， 煤槽活动臂油缸 伸 出， 打开煤箱 ； 电液阀a 端 电磁特得电时 ， 煤槽活动臂 油缸缩回， 煤箱归位。考虑到要求3 支油缸同步， 选用 同步 马达 序号 8 控制油缸 同步。 由于 3 支油缸所承 受负载力相对 比较均衡 ， 通过同步马达控制油缸的同 步精度可达 2 ． 5 ％ ～ 3 ％。 煤槽活动臂油缸 [-- P T L 1 一 电液阀2 一 液控单向阀3 一 节流阀4 一 单向阀 5 一 单向阀6 一 溢流阀 7 一 液 控单 向阀 8 一 同步马达 9 一 电磁 阀 图2 捣固装煤车液压系统 为 了达到理想的同步效果 ， 在 同步马达 出口设 置 了限压和补油控制油路。在 3 支油缸在运动过程 中， 若 其中1 支油缸先到或被卡死， 会产生“ 憋压” 或“ 吸空” 现 场 。为了防止这种现象产生后破坏液压元件 ， 设 置的 限压溢流阀 序号6 ， “ 憋压 ” 时溢流阀将按调定好 的压 力值过载保护， 起到溢流限压作用， 同时也使其他油缸 能正常完成其工作进程 ； 当“ 吸空” 时， 设置的补油单向 阀 序号 5 会开启 ， 油液补 充进入马达 ， 防止 因吸空产 生的“ 气蚀 ” 危害 。为了防止油缸 回程时产生 吸空 现 象， 单向阀顺利补油 ， 要求同步马达T 1 口必须与系统 回油路T 相连， 在马达和液压站之间有3 - S b a r 背压， 保 证补油需求。为了维持管路中的背压 ， 第一 回油路中 设置单向阀 序号4 ， 其开启压力值设定为4 b a r ， 单向 阀 序号5 的开启压力值设定为 l b a r ， 这两种单向阀的 组合设置保证了同步马达的回油路中维持一个大约 3 b a r 的最小压力， 不产生吸空现象 ； 第二 回油路设置 节流阀 序号 3 ， 产生一定的回油阻力 ， 防止同步马达 按 照最快 的油缸速度运行 ， 导致其他油缸不 能跟上而 吸空。 由于同步马达本身不能保压 ， 鉴 于煤槽活动臂油 缸打开煤箱时承受压力比较小 ， 3 支油缸选用主油路一 个液控单向阀 序号2 保压锁紧； 煤槽活动壁归位时承 受压力较大且工艺要求可靠锁紧， 故在每只油缸缸 口 处设置外控液控单向阀 序号7 。具体控制流程如下 当油缸 回程时 ， 电磁阀 序号 9 电磁铁得 电， 液控单 向 阀 序号7 打开， 油缸正常缩回； 当油缸回程到位时， 电 磁阀 序号9 电磁铁断电， 液控单向阀 序号7 关闭， 可 靠锁紧。 为 了消除 3 支煤槽活动壁油缸工作后产生 的同步 误差 ， 需在油缸动作到行程位置 的两个终点时 ， 分别增 加延时控制， 即电液阀电磁铁电气控制延时3 s 断电， 这 样就可消除每一步的位置同步误差 。 同步回路中溢流阀 序号6 压力的设定 同步马达 的溢流压力值应高于推动负载是所需压力 1 5 2 0 b a r ， 而液压系统压力值应比溢流设定值至少高出 l O b a r 。 捣固焦炉煤槽活动臂负载压力 1 l O b a r ， 液压系统压力 1 3 0 b a r ， 故 同步马达溢流压力设定值 为 1 2 0 b a r ， 只有这 样合理的设定溢流值， 才能可靠的保证3 支油缸正常动 作和保护其他元件 。 2 ． 2 车体锁紧驱动油缸控制原理 捣 固装煤车在将捣 固好 的煤饼装入煤箱前 ， 需要 启动装煤锁闭装置 ， 使得锁紧楔块压紧止推墙 ； 装煤操 作完毕后 ， 关闭后挡板锁紧块 如 图3 所示 。 图 3 后档板锁紧块 由图3 可知 ， 车体锁紧时为负 向负载 ， 以往控制原 理 如图4 所示 采用的是出口节流的控制方式， 由B 腔 节流阀产生的背压平衡负载重量和A腔压力。根据车 体锁紧工艺要求， 锁紧压力较低 ， 一般为6 0 b a r 左右， 则 压力继 电器的调节压力则更低为4 0 b a r 左右 ， 现场运行 时经常 出现在锁紧油缸 回程 时 ， 由于A腔背压 的原 因 而产生压力继电器发出误报警信号， 影响了正常的程 序控制 。所以在本次设计 中将压力继 电器的接 口直接 取在A口， 但在 B腔设计一个进 口节流和一个 回口节流 厂． ．． 。 ．． ． ， ． ． Hy d r a u l i c s P n e u m a t i c s S e a l s ／ No ． 1 2 ． 2 0 1 4 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 1 2 ． 0 2 0 连铸机中包车下滑故障分析与处理 方 涛， 何 洪， 范 牧 Fa i l u r e Ana l ys i s a n d Tr e a t me n t f o r Th e Ca s t e r Tu n d i s h Ca r ’ s De c l i n i n g F A NG T a o， HE Ho n g， F AN M u 武钢股份设备维修总厂， 湖北 武汉4 3 0 0 8 3 摘要 根据连铸机中包车液压系统的工作原理 ， 对中包车液压缸下滑故障进行了分析与处理。 关键词 中包车 ； 液压系统； 下滑 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 1 2 0 0 5 7 0 3 O 引言 连铸机中包车用来承载、 运输中间包， 将中间包由 预热位置移到浇钢位置， 在浇钢结束后再将中间包移 收稿 日期 2 0 1 4 0 5 0 8 作者简介 方涛 1 9 8 3 一 ， 男， 湖北蕲春人 ， 工程师， 本科 ， 主要研究方向 连铸机设备维护工作 。 出到预热位置 。中间包用来 接受钢水 ， 在安放 中间包 时 ， 首先通过 中包车的液压升降液压缸将 中间包抬起 ， 使水 口 离开结晶器盖板一定高度后再进人浇钢位置， 下 降中间包， 使水口 对准结晶器中心。某钢厂中包车在 日 常浇钢过程中， 多次出现液压缸下滑故障现象， 严重影 响生产安全 ， 本文主要对下滑故障进行分析与处理。 组合的控制方式， 这样在松开过程中可有效地避免背 压产生的误信号 如图5 所示 。 l 撑 车体锁紧油缸 l 捍 车体锁紧油缸 图4 以前的锁紧 油缸控制原理 2 ． 3 免焊接管路的应用 基 墨 在本次液压系统管路中统一采用免焊接式S A E 法 兰 ， 法兰全部选用 3 7 。 锥接 口 如 图6 所示 。该免焊接 液压管路接头包括法兰盘和镶接件， 法兰盘设置在管 路外侧 ， 镶接件设置在管路 内侧 ， 在所述法兰盘上设有 与管路外侧接触的内支撑面， 所述内支撑面上设有凸 起部 ， 在所述镶接件上设有与管路内侧接触的外支撑 面， 所述外支撑面上设有凹陷部 ， 当紧固法兰盘时， 扩 口管端与法兰盘接触的过渡段在法兰盘凸起的剪切力 作用下发生变形 ， 扩 口管端 内外壁按照法兰盘 内支撑 面和镶接件外支撑面的形状进行调整， 法兰盘和镶接 件 的凹槽容纳变形的管子材料 ， 从而达到了紧 固作用 ， 固定连接效果显著。 图6 免焊接式 S AE法兰 整个液压系统采用免焊接管路 ， 保证 了液压 系统 无泄漏， 无污染， 便于系统清洁， 提升产品整体外观质 量。免焊接管路预制使制造、 安装、 冲洗时间大大缩 短， 免去焊接和二次酸洗等工序 ， 不仅降低管路系统的 整体成本， 而且安全环保。 3 结论 同步原理控制和免焊接管路技术在7 ．5 m捣固装煤 车的成功应用 ， 填补了大型捣固焦炉液压控制原理方 面的技术空白 ， 增强 了产品的竞争力 ， 为后续小型焦炉 改造成大型焦炉奠定 了市场基础 。 参考文献 【 1 ] 雷天觉 ， 杨尔庄 ， 李寿刚． 新编液压工程手册[ M】 ． 北京 北京 理工大学出版社， 1 9 9 8 ． 【 2 】 成大先． 机械设计手册． 液压传动【 M 】 ． 北京 化学工业出版 社 ， 2 0 0 4 ． 【 3 】 路甬祥． 液压气动技术手册[ M ] ． 北京 机械工业出版社 ， 2 0 0 3 ． 57