一种钢包倾翻液压系统断电后的钢包复位装置的制作方法

本实用新型涉及冶金行业液压控制技术领域，具体涉及一种钢包倾翻液压系统断电后的钢包复位装置。

背景技术：

在冶炼行业中，钢包(铁水罐)使用相当频繁，作业率很高，一个炼钢冶炼车间，钢包数量能达到二三十个，才能满足正常的生产需求，所以钢包/铁水罐的损耗相当大，因此就需要对多次使用后的钢包及时维护、维修、清理。常规的方法是将钢包旋转到0°到135°之间，安全停位后进行维修清理作业。钢包旋转倾翻普遍采用液压系统进行驱动并实现控制的。

钢包的重量一般均超过100吨且钢包是固定的，在钢包维护、清理前需要将钢包进行倾翻装置。常规的倾翻液压控制系统包括插销缸液压装置、一级液压缸控制装置、二级液压缸控制装置，工作时，首先通过一级液压缸控制装置将钢包倾翻到90°，其次通过插销缸液压装置动作，再通过二级液压缸控制装置将钢包倾翻至135°后通过锁阀固定完成钢包的倾翻。钢包检修后需要对钢包再一次对钢包进行复位。但目前的钢包倾翻液压系统如果断电后钢包是无法回位的，当在设备出现断电等异常事故时，倾翻后的钢包无法回位，只能等电源故障解除，存在很大的有隐患。

有鉴于此，有必要对现有技术中的钢包倾翻液压控制系统予以改进，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决背景技术中提出的断电后钢包无法复位的问题，提出了一种结构简单、操作方便的钢包倾翻液压系统断电后的钢包复位装置

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种钢包倾翻液压系统断电后的钢包复位装置，包括蓄能器、复位管路系统，复位管路系统的进液端与蓄能器连通，复位管路系统的出液端与钢包倾翻液压系统的单向阀连通。钢包倾翻液压系统断电后，蓄能器通过复位管路系统向单向阀供油，以打开一级液压缸、二级液压缸的无杆腔回路，使一级液压缸、二级液压缸的无杆腔内的油液排出，实现钢包恢复零位。

其中，复位管路系统包括复位管路、控制复位管路工作与否的控制阀组，控制阀组设置在复位管路上。

其中，复位管路包括一级液压缸复位管路、二级液压缸复位管路，一级液压缸复位管路及二级液压缸复位管路并联在复位管路的进液端。控制阀组包括位于一级液压缸复位管路上的第二球阀及第三球阀、位于二级液压缸复位管路上的第一球阀及第四球阀。

其中，第三球阀与一级液压缸的无杆腔回路连通，第二球阀与一级液压缸的有杆腔回路连通；断电时，第二球阀关闭，第三球阀打开，油液经第三球阀进入控制油路打开一级液压缸的无杆腔回路的平衡阀及单向阀。第四球阀与二级液压缸的无杆腔回路连通，第一球阀与二级液压缸的有杆腔回路连通。断电时，第一球阀关闭，第四球阀打开，油液经第四球阀进入控制油路打开二级液压缸的有杆腔回路的平衡阀及单向阀。

其中，钢包倾翻液压系统的供油管路P与蓄能器连通，且沿供油管路P至蓄能器一端的油路上依次设有第三电磁单向阀及第五球阀、安全阀，为蓄能器进行供油。

其中，钢包倾翻液压系统包括插销液压缸控制系统、一级液压缸、二级液压缸控制系统。插销液压缸控制系统、一级液压缸、二级液压缸控制系统、复位管路系统的进油端并联在供油管路P上，出油端并联在回油管路T上。为保证钢包在倾翻到90°、135°时一级液压缸及二级液压缸的停位和安全保护，在一级液压缸、二级液压缸控制系统沿供油管路P至液压缸方向依次设置的电磁换向阀、平衡阀、调速阀、单向阀、液压缸。插销液压缸控制系统沿供油管路P至插销液压缸方向依次设有电磁换向阀、锁阀、调速阀、插销液压缸，且电磁换向阀为外控式电磁换向阀。

进一步的，单向阀为液控单向阀，采用液控单向阀在油液的作用下，单向阀反向导通，使得一级液压缸、二级液压缸在重力作用下复位。

进一步的，为了减少两个二级液压缸因不同步造成的设备故障，在二级液压缸控制系统的两个二级液压缸无杆腔回路的汇合处设有同步阀，对两个二级液压缸进行同步控制，从而提升了设备的使用性能。

进一步的，钢包倾翻液压系统上还设有换向阀保护管路，换向阀保护管路一端与供油管路P连通，另一端与电磁换向阀的外控口连通。换向阀保护管路包括减压阀及第四电磁换向阀，液压油经供油管路P进入减压阀后，再经第四电磁换向阀后进入一级液压控制系统、二级液压控制系统的电磁换向阀的外控口。

本实用新型的工作流程及原理是：钢包倾翻由一级液压缸控制系统，两个二级液压缸控制系统，插销液压缸控制系统共四个液压缸来提供动力，其中一级液压缸用于将钢包推转至90°，两个二级液压缸用于将钢包从90°推转到135°，插销液压缸用于安全保护。一级液压缸、二级液压缸、插销缸的动作采用电磁换向阀进行控制，速度采用调速阀进行控制。

正常工作时，钢包复位装置的第一球阀和第二球阀打开，第三球阀和第四球阀关闭，油液经供油管路P进入一级液压缸、二级液压缸控制系统，再经第一球阀和第二球阀进入控制油路，打开单向阀，单向阀反向导通打开一级液压缸、二级液压缸的无杆腔回路，使得一级液压缸、二级液压缸在重力作用下复位。

断电时，钢包复位装置的第一球阀和第二球阀关闭，第三球阀和第四球阀打开，蓄能器内的压力油流经第三球阀、第四球阀后进入控制油路打开一级液压缸、二级液压缸控制系统的单向阀及平衡阀，从而打开一级液压缸、二级液压缸的无杆腔回路，使钢包在重力作用下回到零位，实现钢包的复位。蓄能器内的压力油供油管路P进行补充和保存。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.安全可靠、操作安全，当发生断电情况后，钢包仍然可以进行复位。一方面保证了钢包等设备的安全性同时降低了成本，一方面也保证了作业人员的安全，大大降低了安全隐患。

2. 同步阀的设置减少二级液压缸控制装置的两个二级液压缸因不同步造成的设备故障，提升了设备的使用性能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

其中：1. 插销液压缸；2.二级液压缸；3.一级液压缸；4. 第一液控单向阀；5. 同步阀；6. 第一电磁平衡阀；7. 第二电磁换向阀；8. 第一球阀；9. 第四电磁换向阀；10. 减压阀；11. 第二液控单向阀；12. 第二电磁平衡阀；13. 第三电磁换向阀；14. 第二球阀；15. 第三球阀；16. 第四球阀；17. 蓄能器；18. 安全阀；19. 第三电磁单向阀；20. 第五球阀；21. 第三调速阀；22. 第二调速阀。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

一种钢包倾翻液压系统断电后的钢包复位装置，包括蓄能器17、复位管路系统，复位管路系统的进液端与蓄能器17连通，复位管路系统的出液端与钢包倾翻液压系统的单向阀连通。钢包倾翻液压系统断电后，蓄能器17通过复位管路系统向单向阀供油，以打开一级液压缸、二级液压缸的无杆腔回路，使一级液压缸、二级液压缸的无杆腔内的油液排出，实现钢包恢复零位。

其中，复位管路系统包括复位管路、控制复位管路工作与否的控制阀组，控制阀组设置在复位管路上。

其中，复位管路包括一级液压缸复位管路、二级液压缸复位管路，一级液压缸复位管路及二级液压缸复位管路并联在复位管路的进液端。控制阀组包括位于一级液压缸复位管路上的第二球阀14及第三球阀15、位于二级液压缸复位管路上的第一球阀8及第四球阀16。

其中，第三球阀15与一级液压缸的无杆腔回路连通，第二球阀14与一级液压缸的有杆腔回路连通；断电时，第二球阀14关闭，第三球阀15打开，油液经第三球阀进入控制油路打开一级液压缸的无杆腔回路的第二电磁平衡阀12及第二单向阀11。第四球阀16与二级液压缸的无杆腔回路连通，第一球阀8与二级液压缸的有杆腔回路连通。断电时，第一球阀8关闭，第四球阀16打开，油液经第四球16阀进入控制油路打开二级液压缸的有杆腔回路的第一电磁平衡阀6及第一液控单向阀4。

其中，钢包倾翻液压系统的供油管路P与蓄能器17连通，且沿供油管路P至蓄能器一端的油路上依次设有第三电磁单向阀19及第五球阀20、安全阀21，为蓄能器17进行供油。

其中，钢包倾翻液压系统包括插销液压缸控制系统、一级液压缸、二级液压缸控制系统。插销液压缸控制系统、一级液压缸、二级液压缸控制系统、复位管路系统的进油端并联在供油管路P上，出油端并联在回油管路T上。为保证钢包在倾翻到90°、135°时一级液压缸及二级液压缸的停位和安全保护，在一级液压缸控制系统沿供油管路P至液压缸方向依次设置的第三电磁换向阀13、第二电磁平衡阀12、第三调速阀21、第二液控单向阀11、一级液压缸3，二级液压缸控制系统沿供油管路P至液压缸方向依次设置的第二电磁换向阀7、第一电磁平衡阀6、第二调调速阀22、第一液控单向阀4、两个二级液压缸2。插销液压缸控制系统沿供油管路P至插销液压缸方向依次设有第一电磁换向阀、锁阀、第一调速阀、插销液压缸1，且电磁换向阀为外控式电磁换向阀。

进一步的，单向阀4及11为液控单向阀。采用液控单向阀在油液的作用下，单向阀4及单向阀11反向导通，使得一级液压缸3及两个二级液压缸2在重力作用下复位。

进一步的，为了减少两个二级液压缸因不同步造成的设备故障，在二级液压缸控制系统的两个二级液压缸无杆腔回路的汇合处设有同步阀5，对两个二级液压缸2进行同步控制，从而提升了设备的使用性能。

进一步的，钢包倾翻液压系统上还设有换向阀保护管路，换向阀保护管路一端与供油管路P连通，另一端与电磁换向阀的外控口连通。换向阀保护管路包括减压阀10及第四电磁换向阀9，液压油经供油管路P进入减压阀10后，再经第四电磁换向阀9后进入第二电磁换向阀7及第三电磁换向阀13的外控口。

本实施例的工作过程及原理是：

1. 正常工作时，钢包复位装置的第一球阀8和第二球阀14打开，第三球阀15和第四球阀16关闭，油液经供油管路P进入一级液压缸、二级液压缸控制系统中，再经第一球阀8及二球阀14进入的控制油路，打开单向阀4及两个单向阀11，单向阀反向导通打开一级液压缸、二级液压缸的无杆腔回路，使得一级液压缸3及二级液压缸2在重力作用下复位。

钢包的复位时通过原有的钢包倾翻液压系统进行的。

断电时，钢包复位装置的第一球阀8和第二球阀14关闭，第三球阀15和第四球阀16打开，蓄能器17内的压力油通过第三球阀15、第四球阀16进入控制油路打开液控单向阀4及11和平衡阀6及12，从而打开一级液压缸、二级液压缸的无杆腔回路，使钢包在重力作用下回到零位，实现钢包的复位。蓄能器17内的压力油供油管路P进行补充和保存。

本实施例的优点是：

1. 安全可靠、操作安全，当发生断电情况后，钢包仍然可以进行复位。一方面保证了钢包等设备的安全性同时降低了成本，一方面也保证了作业人员的安全，大大降低了安全隐患。

2. 同步阀的设置减少两个二级液压缸因不同步造成的设备故障，提升了设备的使用性能。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例公开了一种如图1所示的钢包倾翻液压系统，钢包倾翻液压系统由一级液压缸控制装置，两个二级液压缸控制装置，插销液压缸控制装置共四个液压缸来提供动力，其中一级液压缸用于将钢包推转至90°，两个二级液压缸用于将钢包从90°推转到135°，插销液压缸用于安全保护。一级液压缸、二级液压缸、插销缸的动作采用电磁换向阀进行控制，速度采用调速阀进行控制。

请参图1所示，一种钢包倾翻液压系统的保护装置，包括用于切断一级倾翻液压缸无杆腔回油的第二液控单向阀11和第二电磁平衡阀12、用于切断二级倾翻液压缸无杆腔回油的第一液控单向阀4和第一电磁平衡阀6。第二液控单向阀11和第二电磁平衡阀12分别设置在一级倾翻液压缸无杆腔的供油管路上，第二液控单向阀11设置在一级倾翻液压缸无杆腔的供油管路出油口，第二电磁平衡阀12设置在一级倾翻液压缸无杆腔的供油管路中部。第一液控单向阀4和第一电磁平衡阀6分别设置在二级倾翻液压缸无杆腔的供油管路上，第一液控单向阀4设置在二级倾翻液压缸无杆腔的供油管路出油口，第一电磁平衡阀6设置在二级倾翻液压缸无杆腔的供油管路中部。

进一步的，第一液控单向阀4及第一电磁平衡阀6、第二液控单向阀11及第二电磁平衡阀12分别连接有控制油路，包括连接液控单向阀的控制油路X、连接液控平衡阀上的控制油路Z，且控制油路X和控制油路Z连通。控制油路与一级及二级倾翻液压缸有杆腔的管路连通，控制油路与一级倾翻液压缸有杆腔的管路连通处设有第二球阀14，控制油路与二级倾翻液压缸有杆腔的管路连通处设有第一球阀8。

其中，钢包倾翻液压系统包括插销液压缸控制系统、一级倾翻液压缸控制系统、两个二级液压缸的二级倾翻液压缸控制系统。插销液压缸控制系统、一级倾翻液压缸控制系统、二级倾翻液压缸控制系统进油端并联在供油管路P上，出油端并联在回油管路T上。

进一步的，一级倾翻液压缸控制系统沿供油管路P至一级倾翻液压缸03方向依次设置的第三电磁换向阀13、第二电磁平衡阀12、第三调速阀21、第二液控单向阀11。二级倾翻液压缸控制系统沿供油管路P至二级倾翻液压缸02方向依次设置的第二电磁换向阀7、第一电磁平衡阀6、第二调速阀22、第一液控单向阀4。

插销液压缸控制系统沿供油管路P至插销液压缸01方向依次设有第一电磁换向阀3、锁阀2、第一调速阀1。

进一步的，一级倾翻液压缸有一个，二级倾翻液压缸有两个，为了减少两个二级倾翻液压缸因不同步造成的设备故障，在二级倾翻液压缸无杆腔供油管路上还设有同步阀5，用于对两个二级液压缸的同步控制，同步阀位于第一液控单向阀4和第二调速阀22之间。

进一步的，钢包倾翻液压系统上还设有电磁换向阀保护管路，电磁换向阀保护管路一端与供油管路P连通，另一端与第二电磁换向阀7及第三电磁换向阀13的外控口连通。

其中，电磁换向阀保护管路包括减压阀10及第四电磁换向阀9，液压油经供油管路P进入减压阀10后，再经第四电磁换向阀9后进入倾翻液压控制系统的第二电磁换向阀7及第三电磁换向阀13的外控口。

本实施例2的工作过程是：

1. 倾翻一级液压缸和二级液压缸均采用了安全保护装置，一是：采用两个第一液控单向阀4和一个第二液控单向阀11切断一级及二级倾翻液压缸无杆腔的油路，防止钢包下滑。当两级液压缸的有杆腔不供油时，第一液控单向阀4和第二液控单向阀11及第一平衡阀6和第二平衡阀12将切断一级及二级倾翻液压缸无杆腔回路，实现安全保护，即使管路爆裂使平衡阀第一平衡阀6和第二平衡阀12失效，第一液控单向阀4和第二液控单向阀11也可以切断液压缸有杆腔回油，避免设备在重力作用下失控下滑。

二是：采用第一平衡阀12和第二平衡阀6切断一级及二级倾翻液压缸无杆腔的油路，防止钢包下滑。

2. 在正常通电时，只有在有下降指令时，打开第一球阀8和第二球阀14，倾翻液压缸有杆腔内油液通过控制油路X和控制油路Z，打开第一液控单向阀4和第二液控单向阀11，同时打开第一平衡阀6和第二平衡阀12，三个倾翻液压缸无杆腔油路打开，钢包才能降落。

钢包倾翻液压系统由一级液压缸控制装置，两个二级液压缸控制装置，插销液压缸控制装置共四个液压缸来提供动力，其中一级液压缸用于将钢包推转至90°，两个二级液压缸用于将钢包从90°推转到135°，插销液压缸用于安全保护。一级液压缸、二级液压缸、插销缸的动作采用电磁换向阀进行控制，速度采用调速阀进行控制。

钢包倾翻液压系统的保护装置，包括用于切断一级倾翻液压缸无杆腔回油的第二液控单向阀11和第二电磁平衡阀12、用于切断二级倾翻液压缸无杆腔回油的第一液控单向阀4和第一电磁平衡阀6。第二液控单向阀11和第二电磁平衡阀12分别设置在一级倾翻液压缸无杆腔的供油管路上，第二液控单向阀11设置在一级倾翻液压缸无杆腔的供油管路出油口，第二电磁平衡阀12设置在一级倾翻液压缸无杆腔的供油管路中部。第一液控单向阀4和第一电磁平衡阀6分别设置在二级倾翻液压缸无杆腔的供油管路上，第一液控单向阀4设置在二级倾翻液压缸无杆腔的供油管路出油口，第一电磁平衡阀6设置在二级倾翻液压缸无杆腔的供油管路中部。

进一步的，第一液控单向阀4及第一电磁平衡阀6、第二液控单向阀11及第二电磁平衡阀12分别连接有控制油路，包括连接液控单向阀的控制油路X、连接液控平衡阀上的控制油路Z，且控制油路X和控制油路Z连通。控制油路与一级及二级倾翻液压缸有杆腔的管路连通，控制油路与一级倾翻液压缸有杆腔的管路连通处设有第二球阀14，控制油路与二级倾翻液压缸有杆腔的管路连通处设有第一球阀8。

其中，钢包倾翻液压系统包括插销液压缸控制系统、一级倾翻液压缸控制系统、两个二级液压缸的二级倾翻液压缸控制系统。插销液压缸控制系统、一级倾翻液压缸控制系统、二级倾翻液压缸控制系统进油端并联在供油管路P上，出油端并联在回油管路T上。

进一步的，一级倾翻液压缸控制系统沿供油管路P至一级倾翻液压缸03方向依次设置的第三电磁换向阀13、第二电磁平衡阀12、第三调速阀21、第二液控单向阀11。二级倾翻液压缸控制系统沿供油管路P至二级倾翻液压缸02方向依次设置的第二电磁换向阀7、第一电磁平衡阀6、第二调速阀22、第一液控单向阀4。

插销液压缸控制系统沿供油管路P至插销液压缸01方向依次设有第一电磁换向阀3、锁阀2、第一调速阀1。

进一步的，一级倾翻液压缸有一个，二级倾翻液压缸有两个，为了减少两个二级倾翻液压缸因不同步造成的设备故障，在二级倾翻液压缸无杆腔供油管路上还设有同步阀5，用于对两个二级液压缸的同步控制，同步阀位于第一液控单向阀4和第二调速阀22之间。

进一步的，钢包倾翻液压系统上还设有电磁换向阀保护管路，电磁换向阀保护管路一端与供油管路P连通，另一端与第二电磁换向阀7及第三电磁换向阀13的外控口连通。

其中，电磁换向阀保护管路包括减压阀10及第四电磁换向阀9，液压油经供油管路P进入减压阀10后，再经第四电磁换向阀9后进入倾翻液压控制系统的第二电磁换向阀7及第三电磁换向阀13的外控口。

其中，控制油路与蓄能器17连通，将蓄能器17内的油液输送到第一液控单向阀4和第一电磁平衡阀6及第二液控单向阀11和第二电磁平衡阀12，且控制油路与蓄能器17连通处设有第三球阀15和第四球阀16。蓄能器17与一级及二级钢包倾翻液压系统的供油管路P连通，蓄能器17中油液使用完后，通过供油管路P对蓄能器17供油。

进一步的，沿供油管路P至蓄能器17一端的油路上依次设有第三电磁单向阀19及第五球阀20、安全阀18，安全阀18对蓄能器17进行保护控制，第三电磁单向阀19及第五球阀20实现供油管路P对蓄能器17的供油且防止蓄能器17中油液倒流至供油管路P中。

本实施例2的工作过程是：

1. 倾翻一级液压缸和二级液压缸均采用了安全保护装置，一是：采用两个第一液控单向阀4和一个第二液控单向阀11切断一级及二级倾翻液压缸无杆腔的油路，防止钢包下滑。当两级液压缸的有杆腔不供油时，第一液控单向阀4和第二液控单向阀11及第一平衡阀6和第二平衡阀12将切断一级及二级倾翻液压缸无杆腔回路，实现安全保护，即使管路爆裂使平衡阀第一平衡阀6和第二平衡阀12失效，第一液控单向阀4和第二液控单向阀11也可以切断液压缸有杆腔回油，避免设备在重力作用下失控下滑。

二是：采用第一平衡阀12和第二平衡阀6切断一级及二级倾翻液压缸无杆腔的油路，防止钢包下滑。

2. 在正常通电时，只有在有下降指令时，打开第一球阀8和第二球阀14，倾翻液压缸有杆腔内油液通过控制油路X和控制油路Z，打开第一液控单向阀4和第二液控单向阀11，同时打开第一平衡阀6和第二平衡阀12，三个倾翻液压缸无杆腔油路打开，钢包才能降落。

3. 在断电时，只有在蓄能器17作用时，打开第三球阀15和第四球阀16，关闭第一球阀8和第二球阀14，蓄能器17中的油液通过控制油路X和控制油路Z，打开第一液控单向阀4和第二液控单向阀11，同时打开第一平衡阀6和第二平衡阀12，三个倾翻液压缸无杆腔油路打开，钢包才能降落。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。