钢包升降系统主要设备及功能介绍

钢包升降系统由顶升框架和钢包升降液压系统两部分组成。钢包升降液压系统主要给钢包顶升框架和钢包进行液压传动和控制，系统主泵采用轴向柱塞泵。钢包由上升、下降的速度控制系统和控制阀块来控制。为了应对紧急事故，特设置手动阀台，其安装在主控室旁边，以方便操作人员需要时手动控制放下钢包。

该系统采用阀控泵式控制方法，这种泵将伺服阀、角度位置传感器集成在泵体上，通过独立的控制油路控制泵的斜盘倾角，以改变泵的排量，来实现系统的调速。斜盘的倾角变化范围为-15°～15°。当正角度输出时，主泵由电动机驱动，柱塞泵吸油，向升降缸提供压力油，钢包上升；当负角度输出时，柱塞泵反转，泵将系统中的液压油抽回油箱，液压缸在空钢包与缸体自重的作用下快速下降。其阀控泵装置如图7-1所示。斜盘倾角由位置传感器检测，其检测的信号与工况要求输出的电压信号相比较后，送入到调理电路进行处理，然后输入到比例阀的控制端，控制比例阀换向，从而控制进入变量控制缸油液的方向，实现斜盘的摆动。图中单向阀4是用来防止液压泵在反向吸油时系统油路中的压力低于大气压时而吸空。其变量机构的驱动系统采用单独的控制油路。

图7-1 钢包升降系统阀控泵装置

1—变量泵 2—变量缸 3—比例阀 4—单向阀 5—位置传感器 6—调理电路 7—比较器 8—D-A转换器 9—控制计算机

钢包液压升降系统的原理图如图7-2所示。在实际应用中，整个液压系统共有两套。一套工作，另一套备用（系统图未画出）以提高系统的可靠性。每套液压系统包含两个系统。图7-1所示的阀控泵装置就是两套液压系统的一套，其中两套系统同时向工作缸供油。系统的一个工况循环为：上升起动—上升加速—匀速上升—上升减速—上位停止—下降起动—下降加速—匀速下降—下降减速—复位。系统发出上升起动信号，1YA、3YA通电，高压溢流阀5工作，变量泵1的排量逐渐增大，液压缸加速上升；当碰到行程开关16后，变量泵1保持排量不变，液压缸进入匀速上升阶段；当碰到行程开关17时，2YA、4YA通电，低压溢流阀6工作，液压缸中的压力油开始溢流，变量泵1的排量逐渐减小，当达到一个较小值后，液压缸以慢速上升到顶端并停止，此时压力继电器13发信号使电磁铁2YA、4YA断电，变量泵1卸荷且斜盘倾角归零位，行程开关16、17以及上升起动信号复位。由于这时控制油不通，液控单向阀12关闭，液压缸工作腔被锁住，实现了钢包在高位的停止。钢包的下降过程由下降起动信号来控制，同时使2YA、4YA、5YA、6YA通电，液控单向阀8、12打开，此时泵开始反向吸油；由于低压溢流阀6的作用，一部分压力油经其流回油箱，系统的压力仍然很低；当下降碰到行程开关17后，泵排量增大到大排量区，电磁铁1YA、2YA通电，系统的压力升高，钢包开始匀速下降；当碰到行程开关16后，泵的排量又逐步减小，液压缸减速下降，直到回到初始位置，使压力继电器再次动作并发出信号，使系统的信号恢复到初始状态。钢包液压升降系统的速度工况图如图7-3所示。

(www.xing528.com)

图7-2 钢包液压升降系统的原理图

1—变量泵 2—变量缸 3—比例阀 4—单向阀 5—高压溢流阀 6—低压溢流阀 7—过滤器 8、12—液控单向阀 9、10—换向阀 11—单向节流阀 13—压力继电器 14—溢流阀 15—液压缸 16、17—行程开关 18—液压锁阀

在钢包液压升降系统中采用比例变量泵进行速度调节，可以避免传统速度控制中因工作速度切换带来的压力冲击，特别是运行速度多变或对运行速度要求平稳的系统中，这种速度调节方式具有很大的优势，缺点是成本高，液压系统比较复杂。

图7-3 钢包液压升降系统的速度工况图