專利名稱:高爐無料鐘爐頂數(shù)控料流調(diào)節(jié)裝置的制作方法
本實(shí)用新型是一種高爐無料鐘爐頂?shù)臄?shù)控料流調(diào)節(jié)裝置，適用于精確調(diào)節(jié)高爐無料鐘爐頂料罐的下料量。
公知的高爐無料鐘爐頂料流調(diào)節(jié)裝置由普通電磁閥、液控單向閥、單向節(jié)流閥、油缸和料流調(diào)節(jié)閥組成。高爐布料時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)出訊號(hào)通過D／A轉(zhuǎn)換器控制電磁閥操縱油缸來驅(qū)動(dòng)料流調(diào)節(jié)閥旋轉(zhuǎn)，由于電磁閥慣性大、使動(dòng)作有很大的延時(shí)，所以對(duì)油缸的行程不能精確定位，故對(duì)料流調(diào)節(jié)閥的開度不能進(jìn)行微調(diào)，甚至在計(jì)算機(jī)發(fā)出微調(diào)信號(hào)以后使料流調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)很大范圍內(nèi)的開度振蕩或者反復(fù)全開全閉。因此這種裝置不能按照高爐操作要求精確控制和調(diào)節(jié)通過料流調(diào)節(jié)閥的爐料流量，無法實(shí)現(xiàn)各種形式的高爐布料，爐料在爐喉里的分布不能達(dá)到理想狀態(tài)，不能充分發(fā)揮無料鐘爐頂?shù)膬?yōu)越性。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能避免上述缺點(diǎn)的高爐無料鐘爐頂數(shù)控料流調(diào)節(jié)裝置。
本實(shí)用新型的高爐無料鐘爐頂數(shù)控料流調(diào)節(jié)裝置，以數(shù)字式脈沖閥代替了由電磁閥、液控單向閥和單向節(jié)流閥組成的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，使液壓系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化。數(shù)字式脈沖閥同時(shí)具有方向速度和位置控制功能，有很高的速度精度和位置精度。由于它在起動(dòng)和制動(dòng)中是漸近式的，因而解決液壓傳動(dòng)中的沖擊和震動(dòng)。該閥系統(tǒng)是采用電控式，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7可直接接收計(jì)算機(jī)的數(shù)字脈沖信號(hào)，省去數(shù)模轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。另外在料流調(diào)節(jié)閥旋轉(zhuǎn)軸20和數(shù)字式脈沖閥9上安裝一對(duì)齒輪18、19作為數(shù)字式脈沖閥的位置反饋裝置，因而計(jì)算機(jī)可以對(duì)料流調(diào)節(jié)閥進(jìn)行開環(huán)控制，就不需要在料流調(diào)節(jié)閥上再安裝開度反饋裝置。這不但減少了環(huán)節(jié)，還降低了制造成本，且能精確地控制和調(diào)節(jié)料流調(diào)節(jié)閥的開度，其定位精度可達(dá)0.1度。還可根據(jù)高爐操作的要求實(shí)現(xiàn)多種方式(單環(huán)、多環(huán)、螺旋、定點(diǎn)、扇面…等等)的合理布料。
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1－本實(shí)用新型的基本實(shí)施方案圖。
圖2－料流調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，本實(shí)用新型高爐無料鐘爐頂數(shù)控料流調(diào)節(jié)裝置由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7、步進(jìn)電機(jī)8、數(shù)字式脈沖閥9、油缸14、料流調(diào)節(jié)閥1及液壓管路10～13組成。高爐布料時(shí)，本裝置直接接受計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)，精確控制和調(diào)節(jié)料罐的下料量。
圖2表示料流調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所采用的數(shù)字式脈沖閥通常與普通油缸配用，精確控制油缸活塞的行程，而且活塞的行程與輸入的脈沖數(shù)成線性關(guān)系。本實(shí)用新型是需要精確控制料流調(diào)節(jié)閥的開度即轉(zhuǎn)角，因此本實(shí)用新型是采用在料流調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)軸20和數(shù)字閥9上裝設(shè)齒輪18、19的方法對(duì)數(shù)字閥進(jìn)行直接反饋，使料流調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)角與輸入的脈沖數(shù)成線性關(guān)系，從而非常簡(jiǎn)單地完成對(duì)料流調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)角的精確控制。這種機(jī)械反饋可采用各種形式，剛性反饋和柔性反饋均可。另外在采用機(jī)械反饋存在困難時(shí)，也可采用電反饋的方法達(dá)到同樣的目的。
需要打開料流調(diào)節(jié)閥時(shí)微型計(jì)算機(jī)5接收上位機(jī)6或人的布料命令和參數(shù)后，立即通過壓力傳感器3和荷重傳感器4以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器27對(duì)料罐2內(nèi)的壓力和料重進(jìn)行采樣。然后根據(jù)機(jī)內(nèi)的算法，計(jì)算出料流調(diào)節(jié)閥的開度α，并立即向步進(jìn)電機(jī)8的驅(qū)動(dòng)電路7發(fā)出開料流調(diào)節(jié)閥到α度和使步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)的脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路接受脈沖后，進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)8正向旋轉(zhuǎn)，通過齒輪15、16帶動(dòng)數(shù)字閥9的閥芯17旋轉(zhuǎn)，并向左移動(dòng)使油管12和11接通，油管10和13也同時(shí)接通，高壓油通過油管12、11進(jìn)入油缸14的上腔，帶動(dòng)活塞24后退，油缸下腔的油通過油管13和10回油箱，活塞24與曲柄25用銷軸26連接起來，曲柄25固定在軸20上，當(dāng)活塞24后退時(shí)，帶動(dòng)曲柄25和軸20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，油缸14可以繞軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，料流調(diào)節(jié)閥1的閥板21固定在軸20上，當(dāng)軸20旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥板21繞軸20的中心線向上旋轉(zhuǎn)，料流調(diào)節(jié)閥1逐漸打開，爐料通過料流調(diào)節(jié)閥1的料槽22流入高爐內(nèi)。料流調(diào)節(jié)閥的開度與計(jì)算機(jī)發(fā)出的脈沖數(shù)成正比。軸20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，帶動(dòng)反饋齒輪18、19旋轉(zhuǎn)，使數(shù)字閥9保持一定的開口度，當(dāng)料流調(diào)節(jié)閥開到α度時(shí)，微型機(jī)停止發(fā)出脈沖，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)軸20帶動(dòng)反饋齒輪18、19旋轉(zhuǎn)使數(shù)字閥9的閥芯17右移至關(guān)閉位置，切斷油管12與11以及油管10和13油缸14的活塞24立即停止后退，閥板21也立即停止旋轉(zhuǎn)。
需要關(guān)閉料流調(diào)節(jié)閥時(shí)當(dāng)料罐2中的爐料全部下完時(shí)，荷重傳感器4立即發(fā)出空料信號(hào)，微型計(jì)算機(jī)5立即向步進(jìn)電機(jī)8的驅(qū)動(dòng)電路7發(fā)出使料流調(diào)節(jié)閥關(guān)閉α度的脈沖，同時(shí)發(fā)出使步進(jìn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路7接受脈沖后，進(jìn)行功率放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)8反向旋轉(zhuǎn)，通過齒輪15、16帶動(dòng)數(shù)字閥9的閥芯17旋轉(zhuǎn)，并向右移動(dòng)使油管12和13接通，油管11和10也同時(shí)接通，高壓油通過油管12和13進(jìn)入油缸14的下腔，推動(dòng)活塞24前進(jìn)。油缸上腔的油通過油管11和10回油箱，當(dāng)活塞24前進(jìn)時(shí)，帶動(dòng)曲柄25軸20和閥板21繞軸20的中心線向下旋轉(zhuǎn)，料流調(diào)節(jié)閥1逐漸關(guān)閉。同樣，料流調(diào)節(jié)閥1的開度與計(jì)算機(jī)發(fā)出的脈沖數(shù)成正比。軸20旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，帶動(dòng)反饋齒輪18、19旋轉(zhuǎn)，使數(shù)字閥9保持一定的開口度，當(dāng)料流調(diào)節(jié)閥關(guān)到α度時(shí)，微型計(jì)算機(jī)停止發(fā)出脈沖，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)軸20帶動(dòng)反饋齒輪18、19旋轉(zhuǎn)，使數(shù)字閥9的閥芯17左移至關(guān)閉位置。切斷油管12和13以及油管11和10。油缸活塞24立即停止前進(jìn)，閥板21也立即停止旋轉(zhuǎn)。
料流調(diào)節(jié)閥開度微調(diào)時(shí)其動(dòng)作的原理和過程與打開或關(guān)閉料流調(diào)節(jié)閥的情況類同。
權(quán)利要求
1.高爐無料鐘爐頂數(shù)控料流調(diào)節(jié)裝置，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路7、步進(jìn)電機(jī)8、數(shù)字式脈沖閥9、油缸14、料流調(diào)節(jié)閥1及液壓管路10～13組成，其特征是料流調(diào)節(jié)閥1的開、關(guān)和開度調(diào)節(jié)是通過數(shù)字式脈沖閥9控制普通油缸14、驅(qū)動(dòng)閥板21來實(shí)現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是在料流調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)軸20和數(shù)字式脈沖閥9上安裝齒輪18、19作為數(shù)字式脈沖閥的位置反饋機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的裝置，其特征是在料流調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)軸20和數(shù)字式脈沖閥9上除用反饋齒輪的剛性反饋之外，也可以分別采用鋼絲繩、繩輪，鏈條、鏈輪，皮帶、皮帶輪三種柔性反饋系統(tǒng)，還可以由脈沖發(fā)生器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)、齒輪付組成電反饋系統(tǒng)，作為數(shù)字式脈沖閥的位置反饋機(jī)構(gòu)。
專利摘要
高爐無料鐘爐頂數(shù)控料流調(diào)節(jié)裝置，采用數(shù)字式脈沖閥代替了公知的由電磁閥、液控單向閥和單向節(jié)流閥組成的液壓系統(tǒng)，使裝置大為簡(jiǎn)化。在料流調(diào)節(jié)閥和數(shù)字式脈沖閥上安裝一對(duì)齒輪作為數(shù)字式脈沖閥的位置反饋裝置，使料流調(diào)節(jié)閥的轉(zhuǎn)角與輸入的脈沖數(shù)成線性關(guān)系，從而使開度控制簡(jiǎn)單化。本系統(tǒng)能精確地控制和調(diào)節(jié)料流調(diào)節(jié)閥的開度，還可根據(jù)高爐操作的要求實(shí)現(xiàn)多種方式的合理布料。
文檔編號(hào)F27B1/00GK87200579SQ87200579
公開日1988年3月2日 申請(qǐng)日期1987年1月24日
發(fā)明者湯考信, 楊世祥, 施設(shè), 唐文權(quán) 申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan