一种钢水包液压翻转装置的液压系统的制作方法

本实用新型属于冶金设备液压系统领域，更具体地说，涉及一种钢水包液压翻转装置的液压系统。

背景技术：

目前，国内外冶金行业大部分钢铁厂的炼钢车间，尤其是连铸工艺的炼钢生产线需配套钢包热修装置——钢水包翻转装置。目前常用的钢水包翻转方式有：卷扬倾翻、行车倾翻、机械倾翻、液压倾翻等，各有利弊。卷扬倾翻设备投入较少，但土建投入较大，设备维护投入也比较多，总体经济效益不好，目前多用于40吨以下的铁水包倾翻；行车倾翻，设备零投入，但行车投入成本非常高，且行车的轨道占用率高，严重影响车间的生产，且生产效率低下，与行车操作人员的水平有很大的关系，钢水收得率低，配备人员较多，现场指挥人员的人生安全得不到保证，浇铸出的铁块大小不一，目前已很少使用；机械倾翻，成本投入较大，设备维护较费用较高，安全得不到保证，目前也很少使用。

液压翻转方式具有驱动力大、运行平稳、效率高等优点，其举升重量可达250吨，是目前最为常用的钢水包倾翻装置。钢水包液压倾翻装置体积庞大，钢水包盛装钢水，处于高温、高震动、高污染的恶劣工作环境中，对其工作的稳定性、可靠性、安全性等要求非常高，其决定作用就在于设备的液压系统。目前，钢水包液压倾翻装置的液压系统较为简单，设备操作稳定性、可靠性、安全性都比较低，经常需要停机检修维护，且伴有安全事故发生，严重影响生产效率，制约其推广使用。

例如，中国专利申请号为：201310207758.8，申请日为：2013年5月29日的专利文献，公开了一种铁水罐液压翻转装置，其钢结构底架固定在地基上；所述钢结构底架两侧对称固定有两个翻转液压缸、两个立柱及两个缓冲支座，且两个立柱的顶端均固定有旋转支座，活动支架的前横梁对称铰接在两个旋转支座上，后横梁座在两个缓冲支座上；所述两个翻转液压缸的活塞杆端对称铰接在活动支架的左右侧板上；所述活动支架的后横梁上安装有锁紧油缸和锁紧销轴。该发明专利给出了铁水罐液压翻转装置的整体结构，对其工作过程进行了简单描述，但是却没有对装置的液压系统进行说明。

又如，中国专利申请号为：201520315278.8，申请日为：2015年5月15日的专利文献，公开了一种钢包倾翻装置，用于实现钢包的倾翻动作，所述钢包呈筒状并包括径向对称设置的两个钢包耳轴，所述钢包倾翻装置包括：两个倾翻支架，分别与两个所述钢包耳轴可拆卸式连接以配合夹持所述钢包并能够与所述钢包同轴旋转，每个所述倾翻支架均具有一连接梁，两所述倾翻支架通过连接梁连接；驱动机构，与其中一个所述倾翻支架连接以驱动两所述倾翻支架及钢包同轴旋转；从动机构，与另一个所述倾翻支架连接以辅助该倾翻支架及钢包旋转。同样该装置也没有对装置的液压系统进行说明。由此可见，设计出一个完整的钢水包液压翻转装置的液压系统是目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有钢水包液压倾翻装置的液压系统较为简单，经常需要停机检修维护，且伴有安全事故发生，严重影响生产效率，制约其推广使用的问题，本实用新型提供一种钢水包液压翻转装置的液压系统，该液压系统能够对钢水包液压翻转装置进行系统、全面的控制，保证设备操作的稳定性、可靠性和安全性，大大提高生产效率，降低生产成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种钢水包液压翻转装置的液压系统，包括供油控制部分、主油缸控制部分和辅助油缸控制部分；其中：

所述的供油控制部分包括油箱、主泵、主电机、电磁溢流阀、单向阀和过滤器，油箱、主泵、单向阀和过滤器通过管路顺次连接，电磁溢流阀设置在主泵的出口与油箱之间，主电机与主泵传动连接；

所述的主油缸控制部分包括比例阀、第一电磁换向阀和钢水包油缸，过滤器的出口分别与比例阀的P口、第一电磁换向阀的P口连接，比例阀的T口和第一电磁换向阀的T口均与油箱连接，比例阀的A口和第一电磁换向阀的A口都连接钢水包油缸的无杆腔，比例阀的B口和第一电磁换向阀的B口都连接钢水包油缸的有杆腔；

所述的辅助油缸控制部分包括减压阀、第二电磁换向阀、单向节流阀和锁紧油缸，过滤器的出口通过减压阀连接第二电磁换向阀的P口，第二电磁换向阀的T口连接油箱，第二电磁换向阀的A口通过一个单向节流阀连接锁紧油缸的无杆腔，第二电磁换向阀的B口通过另一个单向节流阀连接锁紧油缸的有杆腔。

进一步地，所述的供油控制部分还包括蓄能器，过滤器的出口通过蓄能器球阀连接油箱，蓄能器连接在过滤器与蓄能器球阀之间。

进一步地，所述的油箱设有加热器、呼吸器和液位计。

进一步地，所述的主泵设置有避震垫。

进一步地，所述的主油缸控制部分还包括平衡阀，平衡阀设置在比例阀的A口与钢水包油缸的无杆腔之间。

进一步地，所述的主油缸控制部分还包括液控单向阀，液控单向阀的进口连接平衡阀，液控单向阀的出口连接钢水包油缸的无杆腔，液控单向阀的控制油口与钢水包油缸的有杆腔连接。

进一步地，所述的第一电磁换向阀的A口和B口之间设置双向液压锁。

进一步地，所述的主油缸控制部分还包括节流阀和球阀，钢水包油缸的无杆腔、节流阀、球阀和油箱通过管路顺次连接；所述的钢水包油缸的有杆腔通过一个卸荷单向阀与油箱连接。

进一步地，还包括油液冷却控制部分；所述的油液冷却控制部分包括循环泵、循环电机、溢流阀、冷却器和回油过滤器，油箱、循环泵、冷却器和回油过滤器通过管路形成循环回路，循环电机与循环泵传动连接，溢流阀设置在循环泵的出口与油箱之间。

进一步地，所述的油箱设置有液位继电器。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，通过供油控制部分、主油缸控制部分和辅助油缸控制部分三部分的有机结合实现钢水包液压翻转装置稳定、可靠和安全的控制，供油控制部分为系统提供压力油并保证系统压力在安全范围内，主油缸控制部分控制钢水包油缸，通过比例阀和第一电磁换向阀的配合控制，实现钢水包油缸的稳定或快速的进程和回程，辅助油缸控制部分可控制锁紧油缸对钢水包的锁紧或解锁；

(2)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，供油控制部分的蓄能器可保证工作状态系统压力稳定，通过蓄能器球阀可使蓄能器卸荷，以及主泵空转，系统卸荷，而且更为意想不到的，在断电或系统故障时，蓄能器配合第一电磁换向阀的人工操作，可驱动锁紧油缸工作，使钢水包快速解锁；

(3)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，油箱设有加热器，可对液压油进行预热，呼吸器保证油箱内外压力相同，液位计可随时油箱内液压油高度，主泵设置有避震垫，减小泵的震动；

(4)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，在比例阀与钢水包油缸之间设置平衡阀，起平衡压力作用，保证油缸的稳定性，延长使用寿命，且钢水包油缸上设置液控单向阀，在断电或系统故障状态下锁紧钢水包油缸，避免钢水包突然掉落发生危险，提高安全性；为使断电或系统故障状态下钢水包能够回到初始状态，钢水包油缸通过节流阀、球阀与油箱连接，在钢水包油缸锁紧状态下，打开球阀，钢水包可缓缓降落到初始位置状态，即钢水包油缸的活塞杆收回缸筒内；

(5)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，第一电磁换向阀的A口和B口之间设置双向液压锁，在第一电磁换向阀位于中位时，断开其与钢水包油缸间的连接，由减压阀控制钢水包油缸工作；

(6)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，设置了油液冷却控制部分，对油箱内液压油进行冷却，避免液压油温度过高，保证系统正常工作；

(7)本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统，油箱设置有液位继电器，连接控制系统，在液压油液位过低时，实现停机、报警等功能。

附图说明

图1为本实用新型钢水包液压翻转装置的液压系统图；

图2为图1中①的局部放大图；

图3为图1中②的局部放大图；

图4为图1中③的局部放大图；

图5为图1中④的局部放大图；

图6为一种钢水包液压翻转装置的初始状态结构示意图；

图7为一种钢水包液压翻转装置的翻转状态结构示意图。

图中：1、油箱；101、加热器；102、呼吸器；103、液位计；2、主泵；201、主电机；202、避震垫；3、电磁溢流阀；4、单向阀；5、过滤器；6、比例阀；7、第一电磁换向阀；8、双向液压锁；9、平衡阀；10、钢水包油缸；11、液控单向阀；12、节流阀；13、球阀；14、减压阀；15、第二电磁换向阀；16、单向节流阀；17、锁紧油缸；18、循环泵；19、溢流阀；20、回油过滤器；21、冷却器；22、蓄能器；23、蓄能器球阀；24、底座；25、活动支架；26、钢水包；27、钢水包锁紧机构。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

本实施例的一种钢水包液压翻转装置的液压系统，所控制的钢水包液压翻转装置结构如图6和图7所示，该钢水包液压翻转装置包括底座24、活动支架25、钢水包油缸10、钢水包26和钢水包锁紧机构27；其中，活动支架25铰接连接在底座24上，钢水包油缸10的活塞杆与活动支架25铰接，钢水包油缸10的缸筒与底座24铰接，钢水包26放置在活动支架25上，并通过钢水包锁紧机构27与活动支架25固定连接，钢水包锁紧机构27的动力元件为锁紧油缸17。

结合图1至图5，上述钢水包液压翻转装置的液压系统，它包括供油控制部分、主油缸控制部分、辅助油缸控制部分和油液冷却控制部分，下面分别对这几个部分的结构进行详细说明。

如图2所示，所述的供油控制部分包括油箱1、主泵2、主电机201、电磁溢流阀3、单向阀4、过滤器5、蓄能器22和蓄能器球阀23；其中，油箱1设有加热器101、呼吸器102和液位计103，加热器101对液压油进行预热，呼吸器102保证油箱内外压力相同，液位计103可随时油箱1内液压油高度。油箱1、主泵2、单向阀4和过滤器5通过管路顺次连接，电磁溢流阀3设置在主泵2的出口与油箱1之间，主电机201与主泵2传动连接，主泵2采用恒压柱塞泵，并设置有避震垫202，减小泵的震动。过滤器5的出口通过蓄能器球阀23连接油箱1，蓄能器22连接在过滤器5与蓄能器球阀23之间，蓄能器22可保证工作状态系统压力稳定，通过蓄能器球阀23可使蓄能器22卸荷，以及主泵1空转，系统卸荷，而且更为意想不到的是，在断电或系统故障时，蓄能器22配合下述的第一电磁换向阀7的操作，可驱动锁紧油缸17工作，使钢水包26快速解锁。在本实施例中，油箱1设置有液位继电器，继电器连接控制系统，在油箱1液位低于设定值时，进行报警或停机，对系统起保护作用。

如图3所示，所述的主油缸控制部分包括比例阀6、第一电磁换向阀7、平衡阀9和钢水包油缸10；其中，过滤器5的出口分别与比例阀6的P口、第一电磁换向阀7的P口连接，比例阀6的T口和第一电磁换向阀7的T口均与油箱1连接，比例阀6的A口和第一电磁换向阀7的A口都通过平衡阀9连接钢水包油缸10的无杆腔，比例阀6的B口和第一电磁换向阀7的B口都连接钢水包油缸10的有杆腔，且第一电磁换向阀7的A口和B口之间设置双向液压锁8，在第一电磁换向阀7处于中位时，断开其与钢水包油缸10的连接。本实施例中，比例阀6和第一电磁换向阀7均为三位四通阀，比例阀6在中位时，各油口互不相通，第一电磁换向阀7中位时，P口断开，A口和B口均与T口连接。

本实施例中，主油缸控制部分还包括液控单向阀11、节流阀12和球阀13，液控单向阀11设置在平衡阀9和钢水包油缸10之间，即液控单向阀11的进口连接平衡阀9，液控单向阀11的出口连接钢水包油缸10的无杆腔，液控单向阀11的控制油口与钢水包油缸10的有杆腔连接；钢水包油缸10的无杆腔、节流阀12、球阀13和油箱1通过管路顺次连接，且钢水包油缸10的有杆腔通过一个卸荷单向阀与油箱1连接。

如图4所示，所述的辅助油缸控制部分包括减压阀14、第二电磁换向阀15、单向节流阀16和锁紧油缸17，过滤器5的出口通过减压阀14连接第二电磁换向阀15的P口，第二电磁换向阀15的T口连接油箱1，第二电磁换向阀15的A口通过一个单向节流阀16连接锁紧油缸17的无杆腔，第二电磁换向阀15的B口通过另一个单向节流阀16连接锁紧油缸17的有杆腔。第二电磁换向阀15为三位四通阀，中位时，各油口断开，互不相通。

如图5所示，所述的油液冷却控制部分包括循环泵18、循环电机、溢流阀19、冷却器21和回油过滤器20，油箱1、循环泵18、冷却器21和回油过滤器20通过管路形成循环回路，循环电机与循环泵18传动连接，溢流阀19设置在循环泵18的出口与油箱1之间。油液冷却控制部分对油箱1内液压油进行冷却，避免液压油温度过高，保证系统正常工作。

本实施例的一种钢水包液压翻转装置的液压系统，其工作情况如下：

①钢水包翻转工作状态

比例阀6左位或右位接通、第一电磁换向阀7处于中位、第二电磁换向阀15右位接通，钢水包油缸10推动活动支架25带动钢水包26翻转，锁紧油缸17工作，钢水包锁紧机构27将钢水包26锁紧在活动支架25上。

②钢水包快速翻转状态

比例阀6和第一电磁换向阀7同时处于左位或右位，钢水包油缸10的流量增大，速度增快，实现钢水包26的快速翻转。

③断电或故障保护状态

此状态下，钢水包油缸10停止供油，在液控单向阀11作用下，钢水包油缸10锁住，钢水包26不会突然掉落；此时，打开球阀13，钢水包油缸10内液压油通过节流阀12流回油箱1，钢水包26缓慢下降。

④断电或故障钢水包解锁

此状态下，锁紧油缸17停止供油，锁紧油缸17处于锁紧状态，此时调节第二电磁换向阀15的阀芯到左位，在蓄能器22的作用下，钢水包锁紧机构27解锁，即钢水包26与活动支架25可分离。

⑤液压油降温状态

循环泵18工作，将油箱1内液压油抽入冷却器21中冷却后在流回油箱1，实现液压油冷却降温。

综上所述，本实施例的钢水包液压翻转装置的液压系统通过供油控制部分、主油缸控制部分、辅助油缸控制部分和油液冷却控制部分四部分的有机结合，对钢水包液压翻转装置进行系统、全面的控制，保证设备操作的稳定性、可靠性和安全性，大大提高生产效率，降低生产成本。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。