ＵＮ Ｚ ｈ ａ ｏ ｓ ｈ ｅ ｎ Ｓ ｇ ， ， ） （ Ｒ ｉ ｚ ｈ ａ ｏ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． Ｒ ｉ ｚ ｈ ａ ｏ ２ ７ ６ ８ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｐ ｇ ： Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｄ ｄ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｔ ｉ ｎ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｏ ｒ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｈ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｏ － ｐ ｐ ｐ ｙ ｙ ｊ ｐ ， ， ｉ ｍ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｔ ｈ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ ｏ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｍ ｅ ｅ ｔ ｉ ｎ ｒ ｅ ｍ ｉ ｓ ｅ ｍ ａ ｋ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｙ ｐ ｙ ｐ ｇ ｐ ｇ ， ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｈ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｍ ａ ｃ ｔ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍ ａ ｘ ｉ ｍ ｕ ｍ， ｉ ｍ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｒ ｕ ｎ ｉ ｎ ｌ ｏ ｗ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｉ ｄ ｅ ａ ｌ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ － ｙ ｐ ｐ ｇ ｙ ｙ ｐ ｇ ， ｈ ｅ ｈ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｌ ｕ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｄ ｕ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｉ ｍ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ－ ｔ ．Ｔ ｙ ｙ ｊ ｐ ｐ ｙ ａ ｎ ｃ ｅ ． Ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｍ ｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｅ ｅ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｏ ｉ ｎ ｔ ． ｙ ｐ ｙ ｐ ： ， ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｈ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｌ ｙ ｙ ｐ ｐ ｙ
高炉液压系统的研究与应用
孙兆胜
） （ 山东钢铁集团日照有限公司 ， 山东 日照 ２ ７ ６ ８ ０ ０
针对山东钢铁集团日照 有 限 公 司 的 高 炉 液 压 系 统 在 生 产 过 程 中 时 常 会 出 现 突 发 故 障 ， 对液 摘 要 ： 压系统压力参数进行了优化调整 ， 在满足系统正常运行前提下 ， 使系统尽量在理想的低压力状态下运行 ， 最大程度地降低了系统的冲击和振 动 ， 提高 了系 统的 运 行 稳定 性。通 过 对液 压 润 滑 系 统 进 行 管 路 改 造， 控制阀台结构 ， 进行性能调整及优化 ， 使控制系统满足了实际生产需要 ， 减少了控制系统故障的发生 。 关键词 ： 高炉 ； 液压系统 ； 应用 中图分类号 ： Ｔ Ｆ ３ ２ １ 文献标志码 ： Ｂ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｈ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｂ ｌ ａ ｓ ｔ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ｍ ａ ｋ ｉ ｎ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ Ｒ ｐ ｐ ｙ ｙ ｇ
Ｆ＝ｍ ２ ０ ０ ０×９． ８ ＝３ １ ３ ６ ０ ０（ Ｎ） ｇ＝３ 当系统压力 为 １ 液压缸上升动作时 ８ ＭＰ ａ时，
产生的力为 ：
Ｆ＝Ｐ１Ａ１ ＝
Ｐ１π Ｄ ＝ ４
２
１ ８×３． １ ４×１ ６ ０×１ ６ ０ ＝３ ６ １ ７ ２ ８（ Ｎ） ４ 可见 ， 能够满 足 小 车 承 系统压力在 １ ８ ＭＰ ａ时 ， 载最重钢板进行升降动作 ， 且速度不慢 。 当然 ， 通过 计算 ， 压力还可以往下调 ， 考虑系统本身设计的能力 及 设 备 要 求 动 作 速 度 情 况， 同时在系统压力从２ １ 经过长时间运行试验 ， 达到 ＭＰ ａ 调整到 １ ８ ＭＰ ａ后 ， 了降低冲击振动 ， 避免系统故障发生的预期效果 ； 所 。 以， 最终选择将系统压力调整为 １ ８ ＭＰ ａ
图 １ 优化前阀台控制原理图
图 ２ 优化后阀台控制原理图
２． ２ ３ ４ 横移台架出口升降小车液压阀台控制方
＃ ＃
力油及回油的测压 油 路 ， 并且也有每组液压缸杆腔 和无杆腔对应的测 压 油 路 ， 每个测压油路都装有测 压接头 。 用 １ 根测压管将主压力油路的测压接头与 液压 缸 的 无 杆 腔 测 压 油 路 的 测 压 接 头 连 通 ， 再用１ 根测压管将回油的测压油路与液压缸杆腔测压油路 的测压接头连通 ， 这样只要液压站运行 ， 压力油通过 测压 管 １ 进 入 液 压 缸 无 杆 腔 ， 杆腔油液通过测管２ 流入回油管路流回 油 箱 ， 液压缸活塞杆慢慢伸出直 到小车升到上限 位 停 止 。 由 于 管 路 一 直 连 通 ， 小车 到位后 ， 只要液压站不停止运行 ， 小车就会始终在上 限 位 不 动。 停 产 期 间， 液 压 站 停 止 运 行 时， 系统泄 油， 液压缸内油液也全部流回油箱 ， 小车慢慢下落至 最低位 。 生产时开 起 液 压 站 ， 小车又自己慢慢升到 上限位 ， 然后保持在上限位状态 。
式改造 ３＃４＃ 横移 台 架 出 口 运 输 链 升 降 小 车 液 压 控 制 阀台的自动程序控 制 柜 被 行 车 撞 坏 后 ， 控制柜及线 路全部严重损坏 。 如 果 进 行 恢 复 ， 应重新安装控制 柜及内部的所有控 制 模 板 ， 线路也要全部重新安装 连接 ， 这样 ， 所需的备件多 ， 费用高 ， 同时施工时间较 长 。 为了不影 响 生 产 需 要 ， 结合３ ４ 横移台架出 口运输链主要功能 ， 根据该区域的生产工艺特点 ， 利
］ ７ ５ － 。 具体优化参数见表 性， 减少了系统故障的发生 ［
ＦＷ Ｆ＝ ＝Ｐ１Ａ１ －Ｐ２Ａ２ μｍ 式中 ， 单位为 Ａ１ 是 无 杆 腔 活 塞 有 效 作 用 面 积 ，
２ ， ／ Ａ１ ＝π Ｄ２ Ｄ 是活塞 直 径 ； Ａ２ 是 有 杆 腔 活 塞 ４， ｍｍ ２ ２ ， ） ／ 有效作用面积 ， 单 位 为 ｍｍ Ａ２ ＝π（ Ｄ２ －ｄ ｄ ４，
１。
表 １ 系统压力调整表
液压系统名称 Ｈ ８ １ ５ １＃ 横移 Ｈ Ｈ １ １ Ｈ １ ３ Ｈ １ ４ Ｈ １ ９ １ ６ ３＃４＃ 横移 Ｈ ２ ０ ５＃６＃ 横移 Ｈ 原设定压力／ＭＰ ａ ａ 调整后压力／ＭＰ ２ １ ２ １ １ ６ １ ６ １ ６ ３ １ ２ １ ２ １ １ ８ １ ７ １ ５ １ ５ １ ５ ２ １ １ ８ １ ８
各液 压 系 统 普 遍 存 在 冲 击 、 振 动 较 大， 调整前 ， 管路焊缝偶发开焊漏油现象 ， 管夹经常松动 ， 液压缸 丝堵 ， 传感器接头喷 、 漏油 ， 油液污染 ， 以及控制阀偶
因上下料小车液压缸控制阀台系统设计中只有 比例换向阀和液 压 锁 ， 回 油 路 较 短， 且 直 接 回 油 箱， ， 物 所以背压可 忽 略 不 计 。 上 料 小 车 质 量 约 为 １ ２ｔ ， ， 产生的力 总质量约为３ 料最大 质 量 约 为 ２ ２ｔ ０ｔ 为：
＃ ＃
用液压控制系统及 阀 台 结 构 特 点 使 得 在 生 产 期 间 ， 液压站运行时出口 运 输 链 能 上 升 ， 并保持在上升位 置， 从而可以在不恢 复 自 动 控 制 柜 及 控 制 程 序 的 条 件下就能满足生产需要 。 具体改造方法如下 。 横移台阀台控制图如图 ３ 所示 。 阀台上有主压
本文针对山东钢铁集团日照有限公司的高炉液 压系统在生产过程 中 时 常 会 出 现 突 发 故 障 ， 进行了 问题 查 找 、 分 析 和 研 究。 通 过 不 断 地 进 行 创 新 改 进
］ ［ ４ １ －
发故障等现象 ； 调整后 ， 未出现焊缝 、 接头漏油 ， 管夹 基本不再松动 ， 油液污染得到控制 ， 控制阀故障情况 不再发生 。 本文 以 Ｈ ８液压系统为例进行压力调整的分 析、 计算 。 Ｈ ８液压系统的主要功能是上下料小车 的升降 。 因液压缸是在上升时承受小车和钢板所带 来的载荷 ， 因此 ， 计算上升时带动载荷所需的压力即 可 。 液压缸动作所产生的力为 ：
， 最大程度地 降 低 了 故 障 停 机 时 间 ， 提高了生
产效率 ， 降低了成本 。
１ 液压系统冲击力分析
根据高炉液压润滑系统运行情况及生产需求实 际情况 ， 对系统运行压力参数进行了调整优化 ， 降低 了液压润滑系统的 冲 击 和 振 动 ， 使系统尽量在理想 的低压力状态下运 行 ， 从而提高了系统运行的稳定
是活塞 杆 直 径 ； 单位为 Ｐ１ 是 液 压 缸 工 作 腔 压 力 ， ； 即 背 压 力， 单位为 Ｐ２ 是 液 压 缸 回 油 腔 压 力 ， ａ ＭＰ ， 其值根据回路的具体情况而定 ， 初算时取值可 ａ ＭＰ 参照表 ２。
表 ２ 执行元件背压力
系统类型 简单系统或轻载节流调速系统 回油路带调速阀的系统 回油路设置有背压阀的系统 用补油泵的闭式回路 回油路较复杂的工程机械 且直接回油箱 回油路较短 ， ／ＭＰ Ｐ ａ ２ ０． ２～０． ５ ０． ４～０． ６ ０． ５～１． ５ ０． ８～１． ５ １． ２～３ 可忽略不计