[其他]高炉无料钟炉顶数控料流调节装置

说明书

本实用新型是一种高炉无料钟炉顶的数控料流调节装置，适用于精确调节高炉无料钟炉顶料罐的下料量。

公知的高炉无料钟炉顶料流调节装置由普通电磁阀、液控单向阀、单向节流阀、油缸和料流调节阀组成。高炉布料时计算机发出讯号通过D／A转换器控制电磁阀操纵油缸来驱动料流调节阀旋转，由于电磁阀惯性大、使动作有很大的延时，所以对油缸的行程不能精确定位，故对料流调节阀的开度不能进行微调，甚至在计算机发出微调信号以后使料流调节阀出现很大范围内的开度振荡或者反复全开全闭。因此这种装置不能按照高炉操作要求精确控制和调节通过料流调节阀的炉料流量，无法实现各种形式的高炉布料，炉料在炉喉里的分布不能达到理想状态，不能充分发挥无料钟炉顶的优越性。

本实用新型的目的是提供一种能避免上述缺点的高炉无料钟炉顶数控料流调节装置。

本实用新型的高炉无料钟炉顶数控料流调节装置，以数字式脉冲阀代替了由电磁阀、液控单向阀和单向节流阀组成的液压传动系统，使液压系统大为简化。数字式脉冲阀同时具有方向速度和位置控制功能，有很高的速度精度和位置精度。由于它在起动和制动中是渐近式的，因而解决液压传动中的冲击和震动。该阀系统是采用电控式，步进电机驱动电路7可直接接收计算机的数字脉冲信号，省去数模转换环节。另外在料流调节阀旋转轴20和数字式脉冲阀9上安装一对齿轮18、19作为数字式脉冲阀的位置反馈装置，因而计算机可以对料流调节阀进行开环控制，就不需要在料流调节阀上再安装开度反馈装置。这不但减少了环节，还降低了制造成本，且能精确地控制和调节料流调节阀的开度，其定位精度可达0.1度。还可根据高炉操作的要求实现多种方式（单环、多环、螺旋、定点、扇面…等等）的合理布料。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1－本实用新型的基本实施方案图。

图2－料流调节阀结构图。

如图1所示，本实用新型高炉无料钟炉顶数控料流调节装置由步进电机驱动电路7、步进电机8、数字式脉冲阀9、油缸14、料流调节阀1及液压管路10～13组成。高炉布料时，本装置直接接受计算机的数字信号，精确控制和调节料罐的下料量。

图2表示料流调节阀的结构。本实用新型所采用的数字式脉冲阀通常与普通油缸配用，精确控制油缸活塞的行程，而且活塞的行程与输入的脉冲数成线性关系。本实用新型是需要精确控制料流调节阀的开度即转角，因此本实用新型是采用在料流调节阀的转轴20和数字阀9上装设齿轮18、19的方法对数字阀进行直接反馈，使料流调节阀的转角与输入的脉冲数成线性关系，从而非常简单地完成对料流调节阀转角的精确控制。这种机械反馈可采用各种形式，刚性反馈和柔性反馈均可。另外在采用机械反馈存在困难时，也可采用电反馈的方法达到同样的目的。

需要打开料流调节阀时：微型计算机5接收上位机6或人的布料命令和参数后，立即通过压力传感器3和荷重传感器4以及模数转换器27对料罐2内的压力和料重进行采样。然后根据机内的算法，计算出料流调节阀的开度α，并立即向步进电机8的驱动电路7发出开料流调节阀到α度和使步进电机正向旋转的脉冲信号。驱动电路接受脉冲后，进行功率放大，驱动步进电机8正向旋转，通过齿轮15、16带动数字阀9的阀芯17旋转，并向左移动使油管12和11接通，油管10和13也同时接通，高压油通过油管12、11进入油缸14的上腔，带动活塞24后退，油缸下腔的油通过油管13和10回油箱，活塞24与曲柄25用销轴26连接起来，曲柄25固定在轴20上，当活塞24后退时，带动曲柄25和轴20旋转的同时，油缸14可以绕轴23转动，料流调节阀1的阀板21固定在轴20上，当轴20旋转时，阀板21绕轴20的中心线向上旋转，料流调节阀1逐渐打开，炉料通过料流调节阀1的料槽22流入高炉内。料流调节阀的开度与计算机发出的脉冲数成正比。轴20旋转的同时，带动反馈齿轮18、19旋转，使数字阀9保持一定的开口度，当料流调节阀开到α度时，微型机停止发出脉冲，步进电机停止转动，同时轴20带动反馈齿轮18、19旋转使数字阀9的阀芯17右移至关闭位置，切断油管12与11以及油管10和13油缸14的活塞24立即停止后退，阀板21也立即停止旋转。

需要关闭料流调节阀时：