2.2　炼钢厂KR脱硫液压系统

2.2.1　主机功能结构

KR脱硫是通过机械搅拌的方式使铁水产生旋涡，然后向旋涡区投入定量脱硫剂，通过不断搅拌脱硫剂和铁水中的硫使其充分混合并产生化学反应，从而达到脱硫的目的。KR脱硫的核心设备就是用来搅拌铁水的搅拌器，搅拌器的旋转速度是影响脱硫效果的最主要因素。此处介绍的某厂KR脱硫液压系统设备是经技术改造而成的。

2.2.2　液压系统原理

图2-3为KR脱硫液压系统原理，该系统主要由闭式回路、循环过滤冷却回路与控制及补油回路等组成，工作原理如下。

（1）闭式液压回路

在闭式液压回路中，油源为两台双向比例变量泵12（图2-3未画出另一泵），两泵互为备用。当工作泵无法正常工作时，备用泵自动开启，工作泵停止工作并报警显示。比例变量泵12采用转角（即排量）方式控制，按系统唯一执行元件——单向定量液压马达19实际转速需要提供所需流量，当所需流量和压力（由负载决定，压力传感器检测）的乘积（即功率）大于主电机11的功率时，自动转为功率方式控制，防止主电机超载。系统最高压力由溢流阀17设定。主电机11采用软启动方式，以避免对电网产生冲击。

图2-3　KR脱硫液压系统原理

1—循环泵；2—冷却器；3、5—节流阀；4—循环过滤器；6—双联泵电机；7—双联柱塞泵；8，9，17—溢流阀；10—过滤器；11—主电机；12—比例变量泵；13—高压过滤器；14，15—单向阀；16—回油过滤器；18—电液换向阀；19—单向定量液压马达

（2）循环过滤冷却回路

循环泵1、冷却器2和循环过滤器4共同组成油箱循环回路，对液压油进行过滤和温度控制。针对液压马达19周围环境温度高的特点，通过节流阀5所调流量对液压马达19进行冲洗，保证其能够长期安全可靠运行。冲洗压力由节流阀3设定。

（3）控制及补油回路

由电机6驱动的双联柱塞泵7中的小泵，为主泵12提供控制油，在控制油路工作压力下，主泵具有恒压变量功能，降低了系统的能耗。小泵最高压力由溢流阀9设定，起到安全保护作用。大泵为闭式回路的补油泵，补油压力由溢流阀8-1设定，冲洗压力由溢流阀8-2设定。补油泵排量设定为系统流量的25%，由于补油泵的工作压力低于2MPa，不具有恒压变量功能，此处作为定量泵使用，但排量可调。因为补油泵的工作压力和排量以及冲洗压力均可调，故在使用过程中，可根据现场实际工作情况进行适当调整。

针对闭式系统抗污染和散热能力差的缺点，在系统中采取了以下措施：①在比例变量泵12的补油口和控制油入口，安装了过滤器10和高压过滤器13，对进入闭式系统的液压油进行过滤。②由于液压马达19只需要一个方向旋转，在比例变量泵12的B油口安装了回油过滤器16，对运行中的液压油进行过滤。③在液压马达19不工作时，电液换向阀18断电，复至上位，液压油在低压大流量情况下，在闭式系统中循环，通过回油过滤器16进行过滤，部分过滤后的热油通过溢流阀8-2回到油箱。通过以上措施，液压油得到充分的过滤，保证了液压油的清洁，解决了系统抗污染能力差的问题；补油泵不停地将冷油打入系统，部分热油通过溢流阀8-2源源不断地回到油箱，解决了系统散热能力差的问题。

（4）液压系统油箱

液压系统油箱为矩形结构，不锈钢材质。油箱附件主要包括液位控制器、温度控制器、空气过滤器和棒式磁滤器。液位、温度、压力（安装在比例变量泵12出口处）采用模拟量控制，在主控室的电视画面上就能显示出液压系统的各种运行参数，可对液压系统实行自动控制和实时监控，提高了自动化水平。

2.2.3　液压系统特点

①该KR脱硫液压系统采用闭式循环油路，通过比例变量泵-定量马达容积调速回路实现对脱硫搅拌速度无级调控。通过调节比例变量泵的排量，使其和液压马达的实际需求保持一致，通过位置传感器的反馈，检测泵的排量，通过压力传感器检测并反馈泵的出口压力，实现闭环控制，提高了液压系统的控制精度和响应速度。

②通过双联柱塞泵的小泵为系统提供控制油，通过大泵为系统补油。补油泵可在以下4个方面的作用得到最佳发挥：a.补偿液压泵和液压马达的泄漏油液；b.维持主系统回路压力，增加主泵进油口处压力，防止大流量时产生汽蚀；c.将冷油补进系统，排出热油，降低油温；d.在排出热油的同时，也将管路中含有的污染物颗粒排出系统，起到冲洗的作用。

③系统部分技术参数如表2-1所示。

表2-1　炼钢厂KR脱硫液压系统部分技术参数