鋼廠加熱爐液壓油泵系統升級改造項目方案及分析過程

一、鋼廠加熱爐液壓油泵系統控制要求

鋼廠加熱爐液壓油泵系統，相對于固定梁作上升、前進 、下降 、后退 如圖1a 所示 ,其中 ,前進 、后退運動是由推動平移機構的平移 缸來完成的 步進梁作前進、后退水平運動時升降機 構不動作 ,步進梁的上升 、下降運動是由推動升降機構 的升降缸來完成的 步進梁作上升、下降垂直運動時平移機構不動作,該加熱爐液壓油泵系統功率大 ,采用閉式容積調速方案。

二、存在的主要問題及其分析

該加熱爐是20世紀80年代引進的設備 ,其步進梁為雙梁框架結構 (即平移梁 、升降梁單獨移動) 壓驅動與控制。液壓系統主泵控制系統如圖 主泵的流量由四個溢流閥1011～1014實現分級壓力控制斜盤的傾角來達到步進梁速度變化的目的 ,進而實現級變量。泵的正反向供油轉換 由三位四通電磁換向閥 控制,變量過渡過程的快慢由節流閥調節。

升降缸克服負向負載的過程,推動重物上升,此時為正向負載 ,液壓缸回油進入液壓泵吸油腔 當重物下降時,鋼廠加熱爐液壓油泵承受負向負載 則轉為馬達工況的液壓泵會加速旋轉 ,重物接近自由落體 如果在回油路上設置單向平衡閥,這樣不僅系統復雜 ,而且壓力油經過平衡閥產生的壓降會造成巨大的能量浪費 。

原鋼廠加熱爐液壓油泵系統利用電機的制動特性來承受負向負載 ,構成了不帶平衡閥的平衡回路 但是液壓油泵系統還存在下列主要問題 ,以致形成了生產中的薄弱環節 主要問題是故障率高,制約了軋機的鋼產量 。

具體表現為經沒有備件,由于主液壓泵控制系統故障頻繁 ,嚴重影響步 進爐液壓系統控制性能及控制效果 ,結構復雜,控制方式也較落后 ,故障判斷和處理都比較困難。 

三、簡述主要技術改造措施

加熱爐液壓泵主泵采用電液比例控制代替四級壓力比例控制。這種方案取消了調整流量用的溢流閥和切換用的方向閥 ,液壓油泵泵上的比例閥可實現流量無級調整，達到調節流量的目的，電液比例控制能把電的快速性、靈活性與液壓輸 出功率大的優點結合起來 可方便、迅速 、精確地實現 工作循環過程 ,滿足加熱爐工藝過程要求。

由于采用了電信號作為輸入信號 ,因此很容易與微機或可編程序 控制器結合 ,實現自控 、程控或遙控 比例方向閥不僅可以控制執行機構流量的方向,還能 控制流量大小 ,因此簡化了系統 ,降低了系統能耗和投 資成本 312設置開關量與模擬量轉換裝置 ,實現新舊系統之 間的對接 原電控系統中 PLC控制主泵上切換溢流閥的方 向閥電磁 大器。

為此 ,設計開關量與模擬量轉換裝置 實現新舊加熱爐液壓油泵系統之間的對接 。即在電控系統與比例閥的電流輸出,從而控制主液壓油泵變量，其變量梯度任意可調,調整方便。

這樣原電控系統和PLC控制程序保持不變 ,節省了工程投資圖中的電位器可由PLC擬量輸出模塊代替)。上述方案已應用于某鋼廠加熱爐液壓油泵系統改造工程。