一种炼钢转炉合金烘烤炉卸料翻板阀的液压驱动系统及控制方法与流程

本发明涉及冶金设备，特别是一种炼钢转炉合金烘烤炉卸料翻板阀的液压驱动系统及控制方法。

背景技术：

1、在炼钢生产工艺中，转炉合金烘烤炉用于对合金原料进行预热，其卸料口通常设置有卸料翻板阀，用于控制预热后合金的卸料量。现有技术中，该卸料翻板阀多采用电机正反转驱动液压缸的方式实现打开和关闭。具体地，通过电机的正转和反转控制液压缸活塞杆的伸出与缩回，从而带动卸料翻板阀动作。阀门开关到位信号由接近开关提供，控制系统仅能实现“全开”和“全关”两个固定位置。然而，随着生产工艺对合金加入钢包方式要求的不断提高，上述控制方式存在以下缺陷：

2、1、位置控制单一：系统仅能实现卸料翻板阀的“全开”和“全关”，无法调节卸料翻板阀开度，更不能在中间位置保持，严重限制了工艺优化的灵活性。

3、2、设备冲击大、寿命短：电机需要频繁启停和正反转切换，响应速度慢，且对电机和液压泵造成较大冲击；在转炉车间高温环境下，电机极易因过热而烧损。

4、3、阀卸料翻板阀易损坏：现有液压系统工作压力不可调节，且频繁进行“全开”或“全关”的刚性冲击动作，容易导致卸料翻板阀因反复撞击而变形或损坏。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种炼钢转炉合金烘烤炉卸料翻板阀的液压驱动系统及控制方法，旨在提供一种能够实现卸料翻板阀的开度连续调节和动作响应迅速的液压驱动系统及控制方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种炼钢转炉合金烘烤炉卸料翻板阀的液压驱动系统，包括：

3、双作用液压缸，所述双作用液压缸的活塞杆与卸料翻板阀的驱动臂连接；

4、集成式液压站，包括油箱、电机、液压泵、溢流阀和三位四通电磁换向阀；所述电机与液压泵驱动连接，所述液压泵的进油口与油箱连接，所述液压泵的出油口连接至所述三位四通电磁换向阀的进油口；所述三位四通电磁换向阀的回油口连接至油箱；所述三位四通电磁换向阀的第一工作油口连接至所述双作用液压缸的无杆腔，所述三位四通电磁换向阀的第二工作油口连接至所述双作用液压缸的有杆腔。

5、作为本发明的进一步改进：还包括电气控制系统，所述电气控制系统包括电机控制回路和电磁阀控制回路，所述电机控制回路用于控制电机启停，所述电磁阀控制回路用于独立控制所述三位四通电磁换向阀的阀位切换。通过设置包括电机控制回路和电磁阀控制回路的电气控制系统，使得电机的启停控制与三位四通电磁换向阀的阀位切换相互独立。电机控制回路仅用于控制电机的启停，实现了液压动力的稳定供应；电磁阀控制回路独立控制所述三位四通电磁换向阀的阀位切换，实现了卸料翻板阀开启、关闭及中间位置保持的精确控制。

6、作为本发明的进一步改进：所述电机控制回路采用单接触器启停电路。通过将电机控制回路设置为单接触器启停电路，使得电机仅需执行启动和停止两种操作，简化了电气线路结构，降低了元件数量与故障点，提高了系统可靠性。

7、作为本发明的进一步改进：所述三位四通电磁换向阀为o型中位机能电磁换向阀，所述o型中位机能电磁换向阀用于实现双作用液压缸伸出、缩回与中位锁紧三种工作状态。通过采用o型中位机能的三位四通电磁换向阀，使得当三位四通电磁换向阀处于中位时，其进油口、回油口以及两个工作油口全部相互截止，从而实现双作用液压缸在任意位置的双向锁紧，增强了系统的功能灵活性。

8、作为本发明的进一步改进：所述溢流阀的进油口连接于液压泵的出油口与三位四通电磁换向阀的进油口之间的管路上；所述溢流阀的出油口与油箱连通，用于限定液压泵输出的最高工作压力，避免系统过压，从而保护卸料翻板阀及其他液压元件免受压力冲击损坏。

9、作为本发明的进一步改进：所述溢流阀为可调式溢流阀，用于调节液压泵输出的工作压力。通过采用可调式溢流阀，使得操作人员能够根据不同工况灵活调节系统工作压力，从而在保证可靠驱动的前提下降低对卸料翻板阀的阀板的冲击应力，延长卸料翻板阀的使用寿命。

10、作为本发明的进一步改进：所述集成式液压站还包括压力表，所述压力表连接于所述液压泵的出油口与所述三位四通电磁换向阀的进油口之间的管路上，且所述压力表位于所述溢流阀的进油口与所述三位四通电磁换向阀的进油口之间，压力表所显示的压力值即为进入三位四通电磁换向阀前的实际工作压力，便于操作人员实时监控和调节系统压力。

11、作为本发明的进一步改进：还包括位置检测装置，所述位置检测装置用于实时检测液压缸的活塞杆的位置或卸料翻板阀的开度，并将活塞杆位置信号或卸料翻板阀开度信号反馈至所述电气控制系统。

12、作为本发明的进一步改进：所述电气控制系统还包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器用于根据操作指令输出控制信号至所述电磁阀控制回路，使得系统能够根据预设程序或外部操作指令自动、精确地向电磁阀控制回路输出控制信号，从而实现对卸料翻板阀开关动作、中间位置停留及分批下料等复杂工艺的自动化控制。

13、本发明还提供一种炼钢转炉合金烘烤炉卸料翻板阀的控制方法，应用于所述的一种炼钢转炉合金烘烤炉卸料翻板阀的液压驱动系统，包括以下步骤：

14、s1、启动电机，驱动液压泵持续运转；

15、s2、接收卸料翻板阀的操作指令；

16、s3、根据所述操作指令，控制三位四通电磁换向阀的阀位：

17、当需要打开卸料翻板阀时，使三位四通电磁换向阀处于第一工作位，压力油进入双作用液压缸的无杆腔，活塞杆伸出；

18、当需要关闭卸料翻板阀时，使三位四通电磁换向阀处于第二工作位，压力油进入双作用液压缸的有杆腔，活塞杆缩回；

19、当需要使卸料翻板阀停留在任意中间位置时，使三位四通电磁换向阀处于中位，双作用液压缸的两腔油路被切断，活塞杆位置锁定。

20、作为本发明的进一步改进：还包括以下步骤：

21、s4、在活塞杆动作过程中，实时检测卸料翻板阀的当前开度；

22、s5、当卸料翻板阀的当前开度达到目标开度时，控制三位四通电磁换向阀切换至中位，使卸料翻板阀保持在该开度。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1.本发明通过采用三位四通电磁换向阀，并将其第一工作油口和第二工作油口分别连接至双作用液压缸的无杆腔和有杆腔，实现了卸料翻板阀开启、关闭及中间位置保持的精确控制。通过电机与液压泵驱动连接，并由液压泵持续向系统供应压力油，液压动力源与卸料翻板阀的动作控制相互分离，实现了卸料翻板阀的快速动作响应和开度连续调节，且电机无需频繁启停或正反转切换，从而减少了电机和液压泵的冲击损耗，提高了设备运行稳定性。

25、2.本发明通过设置包括电机控制回路和电磁阀控制回路的电气控制系统，使得电机的启停控制与三位四通电磁换向阀的阀位切换相互独立。电机控制回路仅用于控制电机的启停，实现了液压动力的稳定供应；电磁阀控制回路独立控制所述三位四通电磁换向阀的阀位切换，实现了卸料翻板阀开启、关闭及中间位置保持的精确控制。通过动力驱动与动作控制的分离，避免了电机因频繁启停和换向而产生的冲击损耗，提高了系统响应速度和运行稳定性，同时降低了现场高温环境下电机烧损的风险。

26、3.本发明通过采用o型中位机能的三位四通电磁换向阀，使得当三位四通电磁换向阀处于中位时，其进油口、回油口以及两个工作油口全部相互截止，从而实现双作用液压缸在任意位置的双向锁紧，为卸料翻板阀的中间位置保持提供了可靠的液压保障。