高爐泥炮液壓系統(tǒng)
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     泥炮是用來堵塞高爐出鐵口的專用設(shè)備。液壓泥炮的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。打泥油缸4直接推動泥缸，將泥料經(jīng)吐泥口注入出鐵口。壓炮缸3推動移動吊掛小車，可使打泥油缸進(jìn)入或離開工作位置。打泥口處在工作位置時，錨鉤缸1使打泥口穩(wěn)定在工作位置。擺動液壓馬達(dá)2可使整個泥炮轉(zhuǎn)離工作位置。泥炮的動作都由液壓動力完成的。圖1為泥炮的液壓系統(tǒng)圖。圖中17打泥液壓缸由系統(tǒng)直接供一次高壓油，壓炮缸18、錨鉤缸19、擺動液壓馬達(dá)20由減壓后的二次壓力供給。當(dāng)進(jìn)入打泥程序時一部分高壓油進(jìn)入壓炮缸，用以使壓炮缸提高平衡力。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別由手動換向閥獨立操作。為了使壓炮缸負(fù)載下滑作用減小，在下滑側(cè)油路上加單向節(jié)流回路。
圖1  液壓泥炮結(jié)構(gòu)原理
圖1泥炮液壓系統(tǒng)圖
    煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)
    煉鋼電弧爐是利用三相炭質(zhì)電極與物料之間形成的高溫電弧對金屬材料進(jìn)行熔化、冶煉的設(shè)備。圖2為煉鋼電弧爐結(jié)構(gòu)示意圖。爐體1是一個有耐火材料內(nèi)襯的容器，爐體前有爐門4，爐體后有出鋼槽5。煉鋼電弧爐以廢鋼為主要原料。加廢鋼等物料時必須先將爐蓋2移開，從爐體上方加人物料，然后蓋上爐蓋，插入電極12進(jìn)行熔煉。6表示爐蓋升降液壓缸，7為爐蓋旋轉(zhuǎn)液壓缸。在熔煉過程中，可以從爐門加入鐵合金等各種配料，8為爐門升降液壓缸。出渣時，爐體向爐門方向傾動約12。，使鋼水表面的爐渣從爐門溢出，流到爐體下的渣罐中。爐內(nèi)熔煉的鋼水其成份和溫度達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，打開出鋼口，將爐體向出鋼槽方向傾動約45。，使鋼水從出鋼槽流入鋼水包。圖中9表示爐體傾動液壓缸。電爐在熔煉過程中要保持電極與物料之間的電弧長度穩(wěn)定，每一相電極各有一套獨立的電液伺服控制裝置3，圖中10為一相電極的伺服液壓缸，11為電極夾緊液壓缸。
圖2煉鋼電弧爐結(jié)構(gòu)示意圖
    煉鋼電弧爐的液壓系統(tǒng)如圖3所示。由于煉鋼電弧爐對液壓系統(tǒng)有抗燃性的要求，采用乳化液作為液壓系統(tǒng)的介質(zhì)。系統(tǒng)中的液壓主回路采用插裝閥，其先導(dǎo)控制級采用球型換向閥。在液壓動力單元l中，選用兩臺徑向柱塞式液壓泵，其中一臺備用，蓄能器為乳化液與空氣直接接觸式，用空氣壓縮機(jī)向蓄能器定期充氣。系統(tǒng)工作壓力由插裝閥壓力控制單元1.1調(diào)定，3為分別帶動三相電機(jī)升降的三個柱塞式伺服液壓缸。它們由電極伺服控制回路單元2控制。在單元2中有三臺電液伺服閥分別控制三個伺服液壓缸，另有一臺電液伺服閥作為備用。操作相應(yīng)的截止閥可使備用伺服閥投入任一相工作。在每一相回路中分別并聯(lián)手動換向閥，以便出現(xiàn)故障時應(yīng)急操作。單元2中的六個插裝閥用一個先導(dǎo)球型閥2.1控制，以便完成回路的開、關(guān)。爐蓋旋轉(zhuǎn)回路單元7是用四個具有開關(guān)功能插裝閥組成的全橋回路。用回路7對爐蓋旋轉(zhuǎn)液壓缸進(jìn)行往復(fù)操作。用二個先導(dǎo)球閥7.1，7.2分別對橋路對應(yīng)邊的二個插裝閥進(jìn)行開、關(guān)控制，以便完成液壓缸的往復(fù)動作。爐門升降回路單元4的液壓缸也是雙作用的，其工作情況與回路單元7相同。在爐體傾動回路單元8中，爐體傾動是由兩個機(jī)械同步的柱塞液壓缸8.1完成的，靠液壓頂開，自重回程。用四個開、關(guān)插裝閥（從流量通過能力和提高安全性考慮，采用每兩個插裝閥相并聯(lián)）控制爐體傾倒及回位。為使?fàn)t體停位可靠，即要求插裝閥能可靠地關(guān)閉，先導(dǎo)球閥前裝有梭閥8.2。一旦發(fā)生壓力源終斷時，爐體自重在柱塞缸中所產(chǎn)生的壓力，通過梭閥也能使插裝閥及時關(guān)閉。爐蓋升降回路單元6的工作情況與單元8相同，液壓缸6.1也是柱塞液壓缸。電極夾緊回路單元5中有三個電極夾緊柱塞液壓缸5.1，靠彈簧力夾緊，液壓力松開。每一相夾緊液壓缸分別用兩個具有開、關(guān)功能的插裝閥進(jìn)行控制。
圖3煉鋼電弧爐液壓系統(tǒng)圖
    圖4為煉鋼電弧爐電極伺服控制系統(tǒng)工作原理圖。圖中只表示了其中一相電極的工作情況。在炭質(zhì)電極1與爐體內(nèi)物料2之間形成弧長為H的電弧，其變化量可由伺服液壓缸3的位移xp。進(jìn)行控制。柱塞缸3由電液伺服閥4控制。電弧爐工作時其弧長值可用弧電流厶和弧壓降Uh來反映，弧電流信號經(jīng)電流互感器5及橋式整流電路后加到平衡電阻6上；弧電壓信號由電壓互感器7取出，經(jīng)橋式整流電路后加到平衡電阻8上。當(dāng)弧長為給定值時，平衡電限兩端口、6無電位差，因此，輸入電液伺服閥的電流ISv為零，伺服閥處于中位，柱塞缸及其所帶動的電極不發(fā)生移動。當(dāng)電弧長度大于給定值時，弧電流減小而弧壓降升高，平衡電阻上6點電位高于a點電位，伺服閥得到反向電流-ISy，因而使液壓缸連同電極一起下降，直到電弧長度回減到給定值為止。當(dāng)電弧長度小于給定值時，過程反向進(jìn)行到弧長回增到給定值為止。煉鋼電弧爐在整個熔煉過程中物料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，在固態(tài)時物料表面參差不齊，電極下物料表面標(biāo)高用L表示。物料塌陷會使電弧突然拉長，可能造成斷弧現(xiàn)象；電極周圍物料崩落埋住電極，可能造成短路現(xiàn)象。因此，電極液壓伺服系統(tǒng)必須能快速反應(yīng)以避免上述兩種現(xiàn)象發(fā)生。電弧爐在精煉期物料已變成液態(tài)，有時對鋼水進(jìn)行攪拌也會使液面波動。此外，電極在燃燒過程中也要不斷燒蝕，其燒蝕量以y表示?？梢?，當(dāng)電弧爐工作時，弧長H給定后，由于標(biāo)高L的變化和燒蝕量y的變化都會使實際的弧長發(fā)生變化，如果液壓缸行程xp。對這些變化的補(bǔ)償有足夠的響應(yīng)速度和精度，那么電弧的實際長度就能保持不變，從而滿足煉鋼工藝的要求。
    圖4 .10 -8為煉鋼電弧爐電極液壓伺服控制系統(tǒng)的方框圖。當(dāng)電控器中弧電流和弧壓降信號的放大倍數(shù)調(diào)定后，給定的弧長值Ho也就確定了。當(dāng)實際弧長H與給定弧長Ho出現(xiàn)偏差ΔH后電控器平衡電阻的兩端ab就有電流Isv翁入電流伺服閥，電液伺服閥控制流到液壓缸的流量使之產(chǎn)生位移Xp，標(biāo)高L和燒蝕量y是作為實際弧長的干擾量而加入系統(tǒng)的。在圖中所示的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，合理地選擇系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，就能滿足系統(tǒng)動、靜態(tài)特性的要求。
圖4 煉鋼電弧爐電極伺服控制系統(tǒng)原理圖
    圖5煉鋼電弧爐電極液壓伺服控制系統(tǒng)控制方框圖
 

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