液壓試驗平臺設(shè)計與實現(xiàn)

1、液壓試驗平臺設(shè)計與實現(xiàn)作者：何先木來源：科技資訊2014年第36期何先木（重慶鋼鐵股份有限公司煉鐵廠重慶400083）摘要：煉鐵廠高爐爐前泥炮采用西冶制造的全液壓炮，泥炮是高爐生產(chǎn)的重要設(shè)備之一， 打泥油缸發(fā)生故障（發(fā)生內(nèi)漏、外漏）后，高爐被迫休風(fēng)，更換油缸最快也要3小時，對高爐 生產(chǎn)造成很大的影響。高爐液壓泥炮是高爐生產(chǎn)的一種關(guān)鍵設(shè)備，屬于冶煉行業(yè)必備的爐前設(shè) 備。液壓泥炮的作用是能夠迅速準(zhǔn)確堵塞放鐵后的出鐵口，使高爐快速進(jìn)入下一循環(huán)的作業(yè)。 液壓試驗平臺解決了液壓泥炮油缸動態(tài)性能的檢測驗證。關(guān)鍵詞：液壓泥炮泥炮試驗平臺液壓平臺中圖分類號：TH137文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-379

2、1（2014）12（c）-0000-00煉鐵廠高爐爐前泥炮采用西冶制造的全液壓炮，泥炮是高爐生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，打泥油 缸發(fā)生故障（發(fā)生內(nèi)漏、外漏）后，高爐被迫休風(fēng)，更換油缸最快也要3小時，對高爐生產(chǎn)造 成很大的影響。由于沒有試壓平臺，對油缸的修復(fù)質(zhì)量沒有檢測，只有在線試用，如有問題， 重新更換，這樣，一方面嚴(yán)重影響高爐生產(chǎn)，另一方面，也增加了勞動強(qiáng)度。因此提出研制液 壓試壓平臺，檢測液壓缸的檢修質(zhì)量是非常必要的。液壓試驗平臺的設(shè)計一套液壓傳動裝置主要由以下幾部份組成，動力裝置、控制調(diào)節(jié)裝置、執(zhí)行元件、輔助裝 置，液壓油。我廠高爐泥炮打泥油缸額定壓力24MPa，工作壓力18 MPa，額定流量工

3、作流量 120L/min （單泵流量75%Qmax），試壓平臺以泥炮油缸壓力為設(shè)計參數(shù)對流量不作要求。1.1液壓試驗平臺工作原理，如圖所示。山 -,耕瓦一血汩1由叫 生 _ 十r. 季 _ 建：灑 SHi 八 _LlLHL 吝一 Illi 昨 & tfiLr .- &-Z -9 找 it-a知 prv . i 工-f flr.P I JUl 儕1 - 咨I Jfe IfUl i S _Efe. 5 HUl 一 居七is- ir.t l e iii m i 7 鍬1.2試驗平臺液壓原理電機(jī)驅(qū)動油泵泵輪吸入液壓油并加壓至換向閥處，調(diào)整溢流閥壓力至25Mpa，手動換向閥 控制油缸的伸縮。泥炮打泥油缸

4、的工作壓力大（18MPa），穩(wěn)壓時間長。為了保持穩(wěn)定靜壓正常 工作，我們采用雙向液壓互鎖緊回路。鎖緊回路的特點是使液壓缸能在任意位置上長時停留， 且停留后不會在外力作用下移動，完全模擬了高爐生產(chǎn)在線工況。液壓試驗平臺的實現(xiàn)2.1動力裝置-油泵的選定液壓缸的工作壓力為18 MPa，試壓壓力要比工作壓力高30%。試壓壓力為18X0.3+18 = 23.4 Mpa。由于該液壓系統(tǒng)管路短，控制閥少，壓力損忽約不計。查液壓手冊選用31.5 MPa的 柱塞泵，型號為63PCY14-1B。電機(jī)功率按壓力25 Mpa；油缸速度為0.004m/s；油缸活塞面積 為 0.096m2；則流量為 Qh36.6VA=6

5、.6X0.004X0.096=2.5X10-3m3/s；恒功率變量液壓泵， 中=0.4；柱塞泵的效率 0.8 計算。即：P=mPNQN/103nP=0.4X25X106X2.5X10- 3/103X0.8=31.3（KW）查手冊選用電機(jī)功率為37KW，型號Y225s-4/37kw。2.2控制元件配置在出油管上安裝溢流閥，型號LG2V-6-G（如圖件7），穩(wěn)定液壓系統(tǒng)的工作壓力，使荷引起 的反向沖擊損壞油泵，使油液單向流動。系統(tǒng)選用三位四通Y型中位機(jī)能的手動換向閥（如圖 件11），型號DMG-03-3C4-50。選用液控單向閥（如圖件12），型號MPW-03-50，組成鎖緊回 路。2.3輔助元件

6、的選定2.3.1油箱泥炮打泥油缸的內(nèi)徑為350mm，活塞行程1150mm及油缸的容積為：V=A.L=3.14/4X0.352X1.15=0.11（M3）油箱容積長900mm、寬700mm、高600mm、選用8mm厚A3鋼板焊接而成。油箱體積 V=0.9X0.7X0.6=0.38（m3）2.3.2放油閥油箱底部安裝球閥（如圖件1），型號Q11F-16 DN10，便于更換換油時排放廢油。2.3.3工作介質(zhì)-液壓油選用46號抗磨液壓油，與在線系統(tǒng)相同。2.3.4其它輔件安裝液位計觀察油位情況。油箱頂部安裝空氣濾清器，其作用是液壓系統(tǒng)油箱必須和大氣 相通，也起加油通道的作用，泵的進(jìn)口前安裝濾油器（如圖

7、件3）型號WU-160J，過濾混在油液中 的雜質(zhì)，使進(jìn)到系統(tǒng)中去的油液的污染度降低，保證系統(tǒng)正常工作。管路上安裝3個壓力表， 型號YN-60，件8檢測系統(tǒng)壓力，件14檢測試壓壓力情況。液壓鎖與油缸之間的管路上安裝2 個高壓球閥（如圖件13）型號YJZQ-10W，起卸荷作用，該系統(tǒng)管道全部選用32X4的無縫鋼管, 選用O型密封圈密封管道接頭。2.4液壓泵電機(jī)電氣控制油泵電機(jī)控制采用正轉(zhuǎn)單向控制線路，控制原理圖略。主要有主回路接觸器、空氣斷路器、 熱繼電器。付回路主要有付線空開，啟停按鈕等。也可以檢測液壓試驗平臺系統(tǒng)的工作壓力， 設(shè)置壓力繼電器，分別設(shè)定上限值和下限值。超限時停泵。上限值主要保護(hù)油

8、泵和電機(jī)，下限 保護(hù)漏油和爆管。檢測試壓平臺應(yīng)用液壓試壓平臺安裝好后，我們對其進(jìn)行檢測，將換向閥打到中位，啟動泵，壓力調(diào)至 25Mpa，觀察壓力變化情況，運(yùn)行情況正常，則符合設(shè)計要求。3.1效果油壓缸修復(fù)后，聯(lián)接好油路。通過試壓檢測，動態(tài)負(fù)荷檢測，完全模似了高爐生產(chǎn)時的工 況，保證修復(fù)缸及備用缸的動態(tài)性能。滿足了我廠高爐連續(xù)生產(chǎn)特性需求。結(jié)束語泥炮是高爐煉鐵的關(guān)鍵設(shè)備，其工作的連續(xù)可靠性直接影響高爐的順產(chǎn)、連續(xù)、高效。設(shè) 計和實現(xiàn)了液壓試驗平臺系統(tǒng)有及其重大意義。液壓試驗平臺液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動 力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。液壓試驗平臺解決了類似液壓泥炮油缸動 態(tài)性能的檢測驗證。保證修復(fù)缸及備用缸的動態(tài)性能。滿足了高爐連續(xù)生產(chǎn)特性的需求。參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計手冊編委會編機(jī)械設(shè)計手冊，第4卷.北京:機(jī)械工