[发明专利]高炉炉顶布料器液压控制回路

说明书

技术领域

本发明属于冶金机械领域，具体涉及一种高炉炉顶布料器的液压控制回路。

背景技术

高炉炉顶布料器的控制是高炉布料系统的一个关键环节，其控制精度直接影响到高炉布料系统的布料精度。已有的布料器或是采用简单的集中液压控制方法，即通过一个阀控制多个液压缸的动作，多个液压缸内的液压油可以相互串动，或是采用复合液压控制方法，即通过三个用于控制液压缸的单独闭环控制回路，用于实现各液压缸单独位置闭环控制及布料器运动过程中三个液压缸位置动态补偿控制，同时包含一个集中液压控制回路，通过一个切换回路实现两种液压控制回路的自动切换。在前一种集中液压控制方式下，布料器的控制精度主要取决于安装于托圈上的导轮与安装于壳体上的导轨之间的间隙大小，因此为了提高布料器的布料精度，目前主要通过调整较小的导轨与导轮间的间隙来实现，实际上此方法很难保证布料的精度，由于导轨与导轮间的间隙减小，会增加机械加工及装配难度，提高制造成本，同时在高温条件下还容易造成布料器卡死。另外，由于布料器下部载荷存在偏载，导致液压缸驱动下的布料器托圈始终处于交变受力状态，加剧了导轮和导轨间的冲击和磨损。后一种复合液压控制系统能够解决集中液压控制系统的问题，在工程中开始了广泛的应用。但是其回路太复杂，成本较高，控制及维护不易。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高炉炉顶布料器的液压控制回路，能克服现有技术的上述缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高炉炉顶布料器液压控制回路，所述液压控制回路包括至少三个倾动液压缸，所述倾动液压缸均设置有单独的闭环控制回路，所述倾动液压缸的闭环控制回路用于实现各液压缸单独位置闭环控制以及布料器运动过程中液压缸位置的动静态补偿控制，所述液压控制回路还包括一个切换回路，所述切换回路用于实现单独闭环控制方式与自由同步控制方式之间的自动切换。

进一步，所述单个闭环控制回路包括：比例阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三液控单向阀和换向阀；其中，比例阀的P口通过第一液控单向阀连接至外部进油管道，比例阀的T口连接至外部回油管道；比例阀的A口通过第二液控单向阀后连接至液压缸的无杆腔；比例阀的B口通过第三液控单向阀后连接至液压缸的有杆腔；比例阀的P口的压力油通过比例阀换向后连通到比例阀A口或B口，所述换向阀的P口、T口分别连接至外部进油管道和外部回油管道，B口连接至第一至第三液控单向阀的控制油口，所有第一至第三液控单向阀的泄油口连接至外部泄油管道L。

进一步，所述切换回路包括：切换用电磁插装阀；盖板插装阀，所述切换回路通过电磁插装阀顶装方向阀换向控制各液压缸进出油路的通断。

进一步，所述单个闭环控制回路包括：比例阀和电磁切断阀；其中，比例阀的P口通过电磁提升阀连接至外部进油管道，比例阀的T口连接至外部回油管道；比例阀的A口、B口通过电磁切断阀连接至液压缸的无杆腔和有杆腔。

进一步，所述切换回路分别设置在独立的油路块上，包括：切换用电磁插装阀、盖板插装阀，可以通过电磁插装阀的顶装方向阀同时换向控制液压缸进出油路的通断。

进一步，所述倾动液压缸还设置有压力传感器和位移传感器。

进一步，所述每个闭环控制回路均包括至少一个安全保护模块：所述安全保护模块，用于当液压回路出现故障时，进行相应的泄油和补油的工作。

本发明的有益效果是：本发明提供一种简单可靠的高炉炉顶布料器液压控制回路，该系统可用三个(或多个)液压缸单独进行控制，具有控制精度高、同步误差少、可靠性安全性好的特点，适合高炉炉顶高精度布料的要求，同时也能够在取消集中控制回路的基础上切换到自由同步模式。

本发明保留了布料器复合液压控制系统的所有优点：

(1)使用该系统后，布料器的布料精度主要取决于液压系统的控制精度，通过三缸单独的位置闭环控制保证油缸的停位精度，同时在闭环控制条件下采用同步控制策略使三缸在调整过程中也保持同步，极大地提高了布料器的布料精度，避免了机械导向误差影响布料精度问题。

(2)通过单独闭环控制可以适时调整三个油缸的位置，工作过程中保证托圈基本处于水平状态，减小了导轮与导轨间的冲击和磨损。

(3)本发明在该液压控制回路中设计了切换回路，通过检测到的信号该回路还可以自动在单独闭环同步控制与自由同步控制的两种控制模式下进行转换，从而提高整个控制系统的可靠性与安全性。