大型环保焦炉启闭炉门机构液压控制技术研究

启闭炉门机构是焦炉机械设备推焦机、拦焦机上最为重要的部件.其功能靠液压控制驱动实现 。是整个液压系统控制中最复杂的部分。其使用的可靠性关系到整个设备的正常运行。大型环惫炉机械设备的启闭炉门机构液压控制是世界最先进的技术.与以往焦炉设备液压控制技术完全不同.是通过比例换向阀与磁致伸缩位移传感器油缸形成闭环控制.适应不同炭化室变形对启闭炉门机构的需要。经过多个现场的使用状况证明，此技术的应用大大提高了炉门机构起、制动的平稳性、精确性，减少甚至没有烟尘外溢，从而达到节省能源，提高效率，延长寿命 。尤其是保护环境的目的。

1 启闭炉门机构液压原理分析启闭炉门机液压控制主要设有取门台车进退、提门、压拔门闩、倾斜等功能。其工艺流程为取门台车以系统压力 10MPa启动前进.在接近炭化室 1米时减压至4.5MPa继续前进直至到达炭化室炉门前.取门头倾斜浮动，门钩认定、提炉门、再提炉门旋转清扫，其中提收稿 日期 ：2013-06-04作者简介：李(1964-)，女，山东安丘人，高级工程师，工学学士，现主要从事冶金和港口设备液压系统设计开发。

门及倾斜是靠磁致伸缩位移传感器记忆恢复功能 .具体液压控制过程参见以下详细分析。

(1)取门台车的前进、后退是靠比例换向阀与带磁致伸缩位移传感器油缸形成闭环控制来实现的.原理如图 1所示取门台车油缸10放l-电磁换向阀 2-液控单向阀 3-电磁换向阀 4-比例换向阀5-减压阀 6-液控单向阀 7-液控单向阀 8-电磁换向阀9-单向阀 1O-磁致伸缩位移传感器油缸图 1 取门台车进退控制原理①台车系统压力前进。比例换向阀4根据输入的电信号连续按比例的控制油液流量 .同时电磁换向阀 349液压 气动 与密封/2O13年第 O8期得电开启液控单向阀6、7。压力油通过先导减压阀5(此时系统压力作用在减压阀Y El上。减压阀不起减压作用.只作为通道全打开)进入带内置磁致伸缩位移传感器的油缸 10推动台车前进。此传感器是利用两个不同磁场相交时产生-个应变脉冲信号.计算这个信号被探测所需的时间。从而换算出准确的位置.将到达位置的信号反馈给比例阀.对比例阀的电流值进行调整。

即调整阀的开口度大小.控制油缸的速度.实现闭环控制。比例阀连续信号与磁致伸缩位移传感器油缸的高精度、响应快、抗冲击等特点共同提高了取门机构启制动的平稳性、准确性，使设备安全可靠。

②台车减压前进。当台车移动到距离炭化室 lm左右时.为了避免台车继续前进时与炭化室发生高压碰撞使机械设备与炭化室同时受到损坏.电磁换向阀 8电磁铁带电.先导减压阀5的泄油口Y直接与回油 El连通，使压力得到释放。先导减压阀 5减压，系统压力调整到低压值 4.5MPa。余下控制原理与①相同。

③台车浮动。为了避免压门栓时台车与炉门的刚性碰撞而损坏设备.在压拔门栓的同时台车要处于浮动状态。台车保持减压后的压力，开始压拔门栓时，电磁换向阀 1电磁铁带电，系统压力打开液控单向阀 2.油缸 10无杆腔(压力腔)通过液控单向阀2直接与回油接通释放压力.此时油缸 10两腔全部接回油处于浮动状态。为了补充台车由于外力作用回退吸空产生振动、爬行现象.油缸 l0有杆腔通过单向阀9从油箱补油。

(2)提门装置。提炉门不能-次完成 ，到炉门清扫位置要分三次进行.原理如图2所示。

提门油缸门1OMPa T1-电磁换向阀 2-减压阀 3-调速阀 4-液控单向阀 5-调速阀6-电磁换向阀 7-液控单向阀 8-磁致伸缩位移传感器油缸图 2 提 门机构 上下控 制原 理50(3)取门台车的倾斜是靠比例阀与磁致伸缩位移传感器形成闭环控制来实现的。其控制原理见图3。

倾斜油缸内置传感器检测位移1-比例换 向阀 2-电磁换 向阀 3-液控单 向阀4-液控单向阀 5-背压阀 6-截止阀 7-磁致伸缩位移传感器油缸图3 取门头倾斜控制原理为适应炉门沿炭化室高度方向的倾斜.设有开门倾斜油缸 7。启闭炉门机的适应能力很强 。在其下部设有倾斜油缸 .使启闭炉门机可以沿炭化室高度方向向外倾斜 。这样在焦炉正面倾斜时，上下钩也可以确兵入正常位置，避免钩头上移时与门轴相碰。随着焦炉炉龄的增长.焦炉都会沿着炭化室方向外张，但炉门启闭机可以适应焦炉的变形.其适应过程是通过液压控制实现的。比例换向阀 1根据输入的连续电信号控制油液流量 。同时电磁换向阀 2得电开启液控单向阀 3、4与磁致伸缩位移传感器油缸 7的连续参量相互控制调整.控制油缸行程即倾角大小来实现不同炉体变形要求。这个倾斜角度值是靠油缸的传感器产生记忆，在清扫炉门后自动恢复到倾斜设定位置。

在取门头倾斜以适应变形的炉体时.倾斜装置为了更好地适应变形的炉体同时又不损坏炉体。在取门头与炉体刚接触时比例换向阀 1失电.电磁换向阀2继续得电.使油缸 7有杆腔与无杆腔同时接入回油处于浮动状态 .达到取门头与炭化室无缝隙接触，没有烟尘溢出，高效、环保。在油缸无杆腔设置 2MPa背压阀5.控制取门头倾斜浮动时倾斜角过大会与炭化室产生过大缝隙，除尘功能失效 ，有烟尘外溢到大气 中，影响设备使用效果2 结束语大型环惫炉液压系统动力源采用恒压变量柱塞Hydraulics Pneumatics& SeMs/No.08.2013水介质液力减速器在中小水轮发电机组的应用张 斌，谢福志，刘建强(广东中兴液力传动有限公司，广东 云浮 527100)摘 要：该文结合基于液力传动理论、机械产品设计及关键技术分析，对水介质液力减速器的腔型充液进行参数化设计和优化设计 ；针对产品关键制造及工艺控制 ∫示其腔型的规律和特性 ，将理论计算与试制结构进行对比，从而验证产品安装的正确性，确保水介质液力减速器在水轮发电机组得到推广应用。

关键词：水介质 ；液力减速器；中小水轮发电机组中图分类号：TH137.33 文献标识码 ：A 文章编号：1008-0813(2013)08-0051-03W ater Couphngs Retarder Application in Small andM edium--Sized Hydro--Generating UnitZHANG Bin，XIE Fu-zhi，LIU Jian-qiang(Guangdong Zhongxing Power Transmission Co.，Ltd.， Yunfu 527100，China)Abstract： Based on the analysis of the hydraulic transmission theory， the mechanical product design and key technology based on， toaqueous medium couplings retarder cavity filing device for optimization design and parametric design. Aiming at the key productmanufacturing and process control，roles and characteristics of the cavity revealed，comparing the theoretical calculation and test structure，SO as to verify the corectness of the product installation，ensure that the water couplings retarder is widely used in hydro-generating unit。

Key words： water； couplings retarder； small and medium--sized hydro--generating unit0 引言随着科技进步和经济发展的需要.中小水轮发电机组及其机械设备向着高负荷和大功率方向发展 .但基金项目：广东省高新技术产业开发区发展引导专项项 目：2011BO10700036收稿 日期：2013-06-05作者简介：张斌(1966-)，男，湖南沅江人，助理工程师，硕士，研究领域：液力传动产品技术开发与应用。

与之配套的液力减速器受铸造叶轮材料的强度要求、制造工艺和产品试验能力的制约.当到了叶轮线速度的极限时.已不能仅靠加大液力减速器叶轮的工作腔循环圆有效直径的办法提高传递功率。中小水轮发电机组及其机械设备转速容易超过工作速度值.为满足设备运行要求可配套防飞逸装置的要求 .基于液力传动理论、产品设计及关键技术分析，对配套的水介质液力减速器的腔型充液进行参数化设计和优化设计 .开发了水介质液力减速器.它比传递相同功率的液力减泵 .在压力恒定时输出流量最小维持泵本身的泄漏量发热少，有利于系统寿命的提高；取门台车取门时两次压力控制对机械设备和炉体设备都是较好保护.体现了较高的安全性 ：比例技术与油缸内置传感器的应用在焦炉液压控制系统中是突破.控制精度明显提高。极大地解决了焦炉设备炉门机构控制不精而使烟尘肆溢污染环境的现状。被国内外用户普遍看好。随着炼焦技术的不断发展.国内外先进技术不断升级及设备种类的不断增加，系统、深入地了解并掌握大型环惫炉启闭炉门机液压控制技术特点.对我们进-步提升液压产品性能、提高设备的控制精度、使用寿命及提升设备环保性能等具有深远意义。