一种节能型高炉热风炉液压控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种节能型高炉热风炉液压控制系统，属于冶金机械技术领域，包括控制模块和至少一个液压设备，以及连接在液压设备上的供油回路和回油回路；供油回路上顺次设置有液压油源装置和压力传感器，回油回路上设置有比例溢流阀，液压设备上连接有电磁换向阀；液压油源装置包括定量泵和为其提供动力的伺服电机；伺服电机驱动定量泵为液压设备供油，控制模块根据上位机和压力传感器的信号输入控制控制伺服电机的转速和比例溢流阀的回油背压。本申请通过采用伺服电机控制定量泵的泵控容积调速控制回路代替传统的节流阀控制回路，降低了系统的能量损耗和发热，解决了现有技术中的液压控制系统能耗高的问题。

An energy saving hydraulic control system for blast furnace hot blast stove

【技术实现步骤摘要】
一种节能型高炉热风炉液压控制系统
本技术属于冶金机械
，涉及一种节能型高炉热风炉液压控制系统，尤其涉及一种适合在同一时间内只有一个设备动作的液压系统。
技术介绍
炼铁高炉热风炉的作用是把鼓风加热到要求的温度，用以提高高炉的效益和效率，是炼铁单元的重要组成部分。热风炉是通过各个阀门的开闭和调节实现“燃烧”、“蓄热”、“送风”等功能的，为保持“蓄热”效果获得高风温，报废以前热风炉是不能停炉的，必须处于工作状态或维持温度状态，所以阀门必须随时能够动作。在国内国外大多数热风炉的这些阀门都是采用液压系统来驱动。热风炉的阀门根据功能的不同，有热风阀、冷风阀、烟道阀、混风切断阀、倒流休风阀等，阀门型式上主要有蝶阀、闸阀、球阀等，每个高炉都包含多个热风炉，因此，每个高炉的热风炉包含了大小不同、负载情况各异、动作要求有差别的几十个阀门；同时，由于热风炉燃烧的是煤气，绝不能和空气中的氧气混合，有较大危险性，所以热风炉阀门的动作有先后顺序，在同一时间内，没有一个阀门以上同时动作。针对这种工艺要求及冶金行业的特殊性，正常情况下需要热风炉液压系统24小时不间断的连续工作。到目前为止，国内外正在使用的热风炉液压系统，其泵源通常采用的是恒压变量泵，这种泵能够持续不断的提供压力油来实现热风炉阀门的开闭，在外界阀门动作的间隙期，即没有阀门动作的时候，恒压变量泵保持设定的最高压力，在变量机构的作用下改变斜盘倾角，使流量输出仅维持泄漏流量，起到了节能的作用；动作时，高压油通过液压阀站上液压控制回路的换向、节流、保压控制，起到打开或关闭空气或其它介质管道通路的作用，并在必要时保持打开或关闭状态。这种控制方式到目前为止已经沿用多年，基本能够满足热风炉系统的工艺要求。热风炉系统的阀门并非一种型式，为了适应负载最大的几个阀门，系统压力必须调整到12～16MPa左右；而负载力较小的，或存在带负载的阀门在开闭动作过程中，必须注意进回油节流的调整，避免有杆腔超压；因此，由于压力负载匹配的要求使得系统设计投资和设备调试的人工成本无法降低，而节流控制又使得阀门动作时的能耗不可避免。另外，该系统还存在换向冲击大，外界温度变化或设备负载情况变化后无法自适应调整动作速度等缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种节能型高炉热风炉液压控制系统，通过采用伺服电机控制定量泵的泵控容积调速控制回路代替传统的节流阀控制回路，降低了系统的能量损耗和发热，解决了现有技术中的液压控制系统能耗高的问题。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种节能型高炉热风炉液压控制系统，包括控制模块和至少一个液压设备，以及连接在液压设备上的供油回路和回油回路；所述液压设备上连接有电磁换向阀；所述供油回路上顺次设置有液压油源装置和压力传感器，所述回油回路上设置有比例溢流阀；所述液压油源装置包括定量泵和为其提供动力的伺服电机；所述比例溢流阀、电磁换向阀、伺服电机均与控制模块电连接并受其控制。可选地，还包括事故蓄能器组件，所述事故蓄能器组件的压力油口连接到定量泵的出油口，且其回油口连接到系统的主回油回路或直接回油箱。可选地，所述控制模块包括伺服电机驱动器和可编程控制器，所述伺服电机驱动器与伺服电机电连接，所述比例溢流阀、电磁换向阀、伺服电机驱动器均与可编程控制器电连接。可选地，在所述电磁换向阀的回油口上设置有回油单向阀。可选地，在所述电磁换向阀的进油口上还设置有由于控制回路通断的球阀。可选地，所述液压设备为蝶阀油缸、球阀油缸和闸阀油缸中的任一种，所述电磁换向阀为两位四通电磁换向阀。可选地，所述液压设备为带配重闸阀油缸或带负载闸阀油缸。可选地，所述电磁换向阀为三位四通电磁换向阀。可选地，所述三位四通电磁换向阀的中位泄压，在所述液压设备的进油口、回油口上均设置有液控单向阀。可选地，所述控制模块连接有用于测量环境温度的温度传感器，所述控制模块根据液环境温度的变化改变伺服电机的转速和比例溢流阀的背压。可选地，所述液压设备至少为两个，且液压设备之间为并联，所述液压设备之间按照预定的顺序顺次动作。本技术的有益效果在于：1.本技术通过将传统的节流调速控制改为泵控容积调速控制，即设备负载需要多大压力，泵出口就提供多大压力，极大地降低了系统的能量损耗和系统发热；部分系统可以减小冷却单元功率或完全取消冷却单元，简化了液压控制系统，降低了设备成本。2.本技术可根据系统中不同液压设备的油缸或马达的动作要求智能控制流量和压力匹配，更贴合每个设备的动作特点，可以有效避免有杆腔超压，能够实现动作启停时的速度斜坡控制，且控制简便。3.本技术中的液压阀站取消了所有的节流调速元件，简化了阀站的结构，降低了设备成本，调试和维护由传统的“扳手作业”升级为“控制面板作业”，节省了人力，降低了劳动强度。4.本技术可实现液压系统的智能化和远程化控制，使液压系统的控制更加简单方便，液压油源装置出油口的压力可根据温度、负载情况变化自适应，也便于植入故障诊断系统，根据负载压力的变化来判断设备的润滑情况或部件故障。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：图1为本技术一种节能型高炉热风炉液压控制系统的原理图。附图标记：定量泵1、伺服电机2、伺服电机驱动器3、可编程控制器4、压力传感器5、比例溢流阀6、液压阀站7、球阀7001、回油单向阀7002、供油单向阀7003、两位四通电磁换向阀7004、三位四通电磁换向阀7005、液控单向阀7006、事故蓄能器组件8、蓄能器本体8001、插装阀8002、顶装电磁阀8003、单向节流阀8004、蝶阀或球阀油缸9、带配重闸阀油缸10、带负载闸阀油缸11。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本技术实施例的附图中相同或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型高炉热风炉液压控制系统，其特征在于：包括控制模块和至少一个液压设备，以及连接在液压设备上的供油回路和回油回路；/n所述液压设备上连接有电磁换向阀；/n所述供油回路上顺次设置有液压油源装置和压力传感器，所述回油回路上设置有比例溢流阀；/n所述液压油源装置包括定量泵和为其提供动力的伺服电机；/n所述比例溢流阀、电磁换向阀、伺服电机均与控制模块电连接并受其控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能型高炉热风炉液压控制系统，其特征在于：包括控制模块和至少一个液压设备，以及连接在液压设备上的供油回路和回油回路；
所述液压设备上连接有电磁换向阀；
所述供油回路上顺次设置有液压油源装置和压力传感器，所述回油回路上设置有比例溢流阀；
所述液压油源装置包括定量泵和为其提供动力的伺服电机；
所述比例溢流阀、电磁换向阀、伺服电机均与控制模块电连接并受其控制。


2.根据权利要求1所述的一种节能型高炉热风炉液压控制系统，其特征在于：还包括事故蓄能器组件，所述事故蓄能器组件的压力油口连接到定量泵的出油口，且其回油口连接到系统的主回油回路或直接回油箱。


3.根据权利要求1所述的一种节能型高炉热风炉液压控制系统，其特征在于：所述控制模块包括伺服电机驱动器和可编程控制器，所述伺服电机驱动器与伺服电机电连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴卫，李军，柏峰，童代义，陈德国，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50