高炉泥炮第三代液压系统

　　1 前言

　　泥炮是高炉炉前出铁场关键设备之一。马钢第二炼铁总厂1#2500m 高炉1994年4月投产时炉前使用的是国内BG400型液压泥炮，有旋转、打泥、压炮三个动作。配套液压系统选用的是当时非常流行的第一代国产逻辑叠加插装式锥阀控制系统。由于原叠加插装式锥阀控制原理过于复杂，维修很不方便，同时国产插装式锥阀芯磨损较快，保压情况不能满足工艺要求，转炮时泥炮冲击摆动很大。另外泥炮操作的操作台按扭多达几十个，炉前工操作时就象“弹钢琴”一样，极易造成误操作。

　　1999年1#2500m 高炉年修时将BG400型液压泥炮改型为YP3080 F5炮，将旋转、压炮动作一次完成，配套液压系统选用的是当时较成熟的手动第二代换向阀控制系统，主要完成堵口作业的旋转、打泥两个动作。

　　打泥机构液压缸打泥缸工作压力25 MPa，缸径400 mm，行程1270 mm，完成打泥进时间53 S(无杆腔进油)。

　　旋转机构液压缸 回转缸工作压力25 MPa，缸径280 mm，杆径180 mm，行程1645 mm，完成回转进时间15+2 s(无杆腔进油)。

　　液压站采用的液压泵的额定压力3 1．5 MPa，额定流量为199 L／min，一用一备。

　　手动第二代换向阀控制系统原理图，如图1所示 。

　　图1 第二代泥炮手动换向阀控制系统原理图

　　泥炮旋转时，推动直动式手动换向阀1，高压油从件2、件4进入A1和旋转缸无杆腔，推动泥炮前进，单向节流阀回油调速。当泥炮前进到位后，直动式手动换向阀1复中位，液控单向阀保压，平衡阀3消除转炮过程的冲击。

　　打泥时推动直动式手动换向阀A2腔进油，B2腔回油，中位液控单向阀保压；退泥柄时B2腔进油，A2腔回油。

　　泥炮的第二代液压系统可靠性虽然较第一代有了较大改观，由手动换向操作取代了原先第一代的逻辑阀按钮操作，大大降低了误操作的频率，但是直动式手动换向回路的设计，还是存在许多缺陷。

　　1999年-2003年四年间，笔者所在的单位对泥炮第二代直动式手动换向液压系统出现的故障情况，进行了排列直方图(图2)总体分析。

　　图2 排列直方图及巴雷特曲线

　　从第二代液压系统巴雷特曲线上，看出该系统运行时会造成：①动作保压不正常② 冲击过大③流量不稳定等后果。这些因素占了系统故障停机时间的86％，为A类主要故障因素。

　　2 技术分析

　　系统动作转炮、打泥动作保压问题由件4液控单向阀控制完成。工况保压数据要求控制在30 mm内应力变化≤5 MPa，锁紧精度很高，但由于回油被压系统上无法完全消除，以及液压缸内泄的影响，系统液压锁难以满足要求。因此，系统动作、保压不正常。这种现象在使用过程中出现的频率很高。