本發(fā)明屬于鋼鐵冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

高爐熱風(fēng)爐是煉鐵廠高爐主要配套的設(shè)備之一，一般一座高爐配3～4座熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐的作用是為高爐持續(xù)不斷的提供1000度以上的高溫?zé)犸L(fēng)。

閘板閥因其流體阻力小，啟、閉所需力矩小，形體結(jié)構(gòu)簡單，在高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)使用的比較廣泛。在大容積高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)中，因所需風(fēng)量大，大通徑的閘板閥使用的比較多，比如熱風(fēng)閥，冷風(fēng)閥，煙道閥等，通徑可以達(dá)到1800mm。

根據(jù)熱風(fēng)爐生產(chǎn)工藝的要求，這些大通徑閥門一般打開和關(guān)閉的時(shí)間為16～20s，閥門運(yùn)行的速度偏快，目前使用最多的液壓控制回路是一組由通徑為dn16(公稱外徑為16mm)的電液換向閥、液壓鎖和雙單向節(jié)流閥組成的疊加閥組。由于閥門打開和關(guān)閉的速度都較快，閥門啟動(dòng)時(shí)和打開或關(guān)閉到位鎖定位置時(shí)，液壓回路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生高壓，閥門的鏈條和閥門本體都會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊，對液壓系統(tǒng)和設(shè)備都不利。目前采用的較為可行的解決辦法是對大通徑的液動(dòng)閘板閥的開關(guān)采用比例閥進(jìn)行控制，在啟動(dòng)和關(guān)閉到位時(shí)減小比例閥的控制信號，從而降低液壓系統(tǒng)和設(shè)備的沖擊，但是采用比例閥的控制回路不但成本較高，而且會(huì)提高液壓系統(tǒng)工作所需的液壓油清潔度等級，增加生產(chǎn)維護(hù)的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓控制系統(tǒng)及其控制方法，該控制系統(tǒng)及其控制方法可以有效降低大通徑液動(dòng)閘板閥在工作時(shí)的沖擊，保護(hù)液壓系統(tǒng)和設(shè)備本體，且不提高液壓系統(tǒng)工作的清潔度等級。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓控制系統(tǒng)，包括閘板閥，還包括液壓油缸和閥塊，液壓油缸內(nèi)設(shè)有活塞桿，活塞桿將液壓油缸的內(nèi)部分為有桿腔室和無桿腔室，活塞桿與閘板閥的閥門連接，閥塊上設(shè)有第一控制閥組和第二控制閥組，第一控制閥組包括第一電液換向閥，第二控制閥組包括通徑小于第一電液換向閥的第二電磁換向閥，第一電液換向閥和第二電磁換向閥的壓力油通路及回油通路在閥塊內(nèi)連通，第一電液換向閥與有桿腔室相通并形成第一左油路，第一電液換向閥與無桿腔室相通并形成第一右油路，第二電磁換向閥與有桿腔室相通并形成第二左油路，第二電磁換向閥與無桿腔室相通并形成第二右油路。

優(yōu)選的，所述第一控制閥組中各元件的通徑為dn16，所述第二控制閥組中各元件的通徑為dn6。

優(yōu)選的，所述第一控制閥組還包括第一液壓鎖，所述第二控制閥組還包括第二液壓鎖。第一液壓鎖和第二液壓鎖用于在不工作時(shí)將各油路鎖住，防止油液在油路中的流動(dòng)，保證了液壓油缸的工作穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了閘板閥的閥門開啟和關(guān)閉位置的穩(wěn)定性，避免閘板閥閥門的誤操作。

優(yōu)選的，所述第一控制閥組還包括第一左雙單向節(jié)流閥和第一右雙單向節(jié)流閥，第一左雙單向節(jié)流閥串聯(lián)在第一左油路中，第一右雙單向節(jié)流閥串聯(lián)在第一右油路中，第一左雙單向節(jié)流閥包括并聯(lián)連接的第一左單向閥和第一左節(jié)流閥，第一右雙單向節(jié)流閥包括并聯(lián)連接的第一右單向閥和第一右節(jié)流閥，所述第二控制閥組還包括第二左雙單向節(jié)流閥和第二右雙單向節(jié)流閥，第二左雙單向節(jié)流閥串聯(lián)在第二左油路中，第二右雙單向節(jié)流閥串聯(lián)在第二右油路中，第二左雙單向節(jié)流閥包括并聯(lián)連接的第二左單向閥和第二左節(jié)流閥，第二右雙單向節(jié)流閥包括并聯(lián)連接的第二右單向閥和第二右節(jié)流閥。第一左單向閥、第一右單向閥、第二左單向閥和第二右單向閥用于控制各油路中油液的單向流動(dòng)，第一左節(jié)流閥、第一右節(jié)流閥、第二左節(jié)流閥和第二右節(jié)流閥用于控制各油路回油時(shí)的流量，同時(shí)產(chǎn)生背壓以保證對液壓油缸做功的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，在閘板閥的閥門開啟位置設(shè)有第一接近開關(guān)，在閘板閥的閥門關(guān)閉位置設(shè)有第二接近開關(guān)。當(dāng)閘板閥的閥門開啟到第一接近開關(guān)處時(shí)，第一接近開關(guān)發(fā)出控制信號控制第二電磁換向閥的斷電，保證了閘板閥的閥門開啟位置的準(zhǔn)確性，當(dāng)閘板閥的閥門關(guān)閉到第二接近開關(guān)處時(shí)，第二接近開關(guān)發(fā)出控制信號控制第二電磁換向閥的斷電，保證了閘板閥的閥門關(guān)閉位置的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選的，在回油通路上設(shè)置有具有開啟壓力的單向閥。通過在回油通路上設(shè)有具有開啟壓力的單向閥，保證了各油路中始終充滿油液。

一種大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓其控制方法，包括開啟方法和關(guān)閉方法，開啟方法包括以下步驟：

(1)、向第二電磁換向閥通電，使得第二電磁換向閥與有桿腔室相通的第二左油路處于進(jìn)油狀態(tài)，第二電磁換向閥與無桿腔室相通的第二右油路處于回油狀態(tài)，此時(shí)有桿腔室內(nèi)的活塞桿進(jìn)行縮回做功，活塞桿帶動(dòng)閘板閥的閥門緩慢開啟；

(2)、向第一電液換向閥通電，使得第一電液換向閥與有桿腔室相通的第一左油路處于進(jìn)油狀態(tài)，第一電液換向閥與無桿腔室相通的第一右油路處于回油狀態(tài)，此時(shí)有桿腔室內(nèi)的活塞桿繼續(xù)進(jìn)行縮回做功并平穩(wěn)加速，活塞桿帶動(dòng)閘板閥的閥門加速開啟；

(3)、在閘板閥的閥門開啟到位前的3-4s使得第一電液換向閥失電，第一電液換向閥關(guān)閉并停止對活塞桿做功，活塞桿在第二電磁換向閥的作用下繼續(xù)縮回做功并減速運(yùn)行，活塞桿帶動(dòng)閘板閥的閥門減速開啟；

(4)、當(dāng)閘板閥的閥門開啟到第一接近開關(guān)所在位置時(shí)，第一接近開關(guān)發(fā)出控制信號，使得第二電磁換向閥斷電并停止對活塞桿進(jìn)行做功，此時(shí)閘板閥的閥門開啟到位且閥門的位置被鎖定；

關(guān)閉方法包括以下步驟：

(1)、向第二電磁換向閥通電，使得第二電磁換向閥與有桿腔室相通的第二左油路處于回油狀態(tài)，第二電磁換向閥與無桿腔室相通的第二右油路處于進(jìn)油狀態(tài)，此時(shí)有桿腔室內(nèi)的活塞桿進(jìn)行伸出做功，活塞桿帶動(dòng)閘板閥的閥門緩慢關(guān)閉；

(2)、向第一電液換向閥通電，使得第一電液換向閥與有桿腔室相通的第一左油路處于回油狀態(tài)，第一電液換向閥與無桿腔室相通的第一右油路處于進(jìn)油狀態(tài)，此時(shí)有桿腔室內(nèi)的活塞桿繼續(xù)進(jìn)行伸出做功并平穩(wěn)加速，活塞桿帶動(dòng)閘板閥的閥門加速關(guān)閉；

(3)、在閘板閥的閥門關(guān)閉到位前的3-4s使得第一電液換向閥失電，第一電液換向閥關(guān)閉并停止對活塞桿做功，活塞桿在第二電磁換向閥的作用下繼續(xù)伸出做功并減速運(yùn)行，活塞桿帶動(dòng)閘板閥的閥門減速關(guān)閉；

(4)、當(dāng)閘板閥的閥門開啟到第二接近開關(guān)所在位置時(shí)，第二接近開關(guān)發(fā)出控制信號，使得第二電磁換向閥斷電并停止對活塞桿進(jìn)行做功，此時(shí)閘板閥的閥門關(guān)閉到位且閥門的位置被鎖定。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明通過采用兩套控制閥組對閘板閥閥門的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，其中第二控制閥組各元件的通徑小于第一控制閥組各元件的通徑，在開啟和關(guān)閉閘板閥的閥門時(shí)，先使通徑較小的第二控制閥組通電，使得閘板閥的閥門在開啟和關(guān)閉的啟動(dòng)初始處于緩慢運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，然后向第一控制閥組通電，使得閘板閥的閥門加速開啟和關(guān)閉，當(dāng)閘板閥的閥門快要開啟和關(guān)閉到位時(shí)，先使得第一控制閥組失電，閘板閥的閥門減速開啟和關(guān)閉，然后再使得第二控制閥組失電，閘板閥的閥門緩慢運(yùn)動(dòng)直到開啟或關(guān)閉到位。因此本發(fā)明在閘板閥的閥門開啟和關(guān)閉的啟動(dòng)狀態(tài)和到位狀態(tài)時(shí)均采用通徑較小的第二控制閥組進(jìn)行控制，由此解決了閘板閥在啟動(dòng)和到位時(shí)沖擊大的問題，同時(shí)本方案在閥門開啟和關(guān)閉的過程中，利用通徑較大的第一控制閥組可實(shí)現(xiàn)閥門的快速開啟和關(guān)閉，故本方案通過利用兩組不同通徑的控制閥組的配合在滿足閥門快速開啟和關(guān)閉的條件下，有效解決了閘板閥在啟動(dòng)和到位時(shí)沖擊大的問題。

2、本發(fā)明中采用的第一控制閥組各元件的通徑為dn16，第二控制閥組各元件的通徑為dn6，兩組都是常用規(guī)格的控制閥元件，控制成本低，同時(shí)也不需要提高液壓系統(tǒng)工作所需的壓力油的清潔度等級，降低了生產(chǎn)維護(hù)的成本。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本發(fā)明大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓控制系統(tǒng)的原理圖。

說明書附圖中的標(biāo)記如下：閥塊1、第一控制閥組2、第一電液換向閥21、第一液壓鎖22、第一左雙單向節(jié)流閥23、第一右雙單向節(jié)流閥24、第二控制閥組3、第一電磁換向閥31、第二液壓鎖32、第二左雙單向節(jié)流閥33、第二右雙單向節(jié)流閥34、單向閥4、液壓油缸5、活塞桿51、有桿腔室52、無桿腔室53、閘板閥6、第一接近開關(guān)61、第二接近開關(guān)62、壓力油通路7、回油通路8、第一左球閥9、第二右球閥10。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如附圖1所示，一種大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓控制系統(tǒng)，包括閥塊1，在閥塊1上安裝有第一控制閥組2和第二控制閥組3，第一控制閥組2從下到上依次包括第一電液換向閥21、第一液壓鎖22、第一左雙單向節(jié)流閥23和第一右雙單向節(jié)流閥24，本實(shí)施例中第一電液換向閥21、第一液壓鎖22、第一左雙單向節(jié)流閥23和第一右雙單向節(jié)流閥24的通徑均為dn16，當(dāng)然，第一控制閥組2中的各元件選用其他的通徑也不影響本方案的實(shí)現(xiàn)，第一左雙單向節(jié)流閥23包括并聯(lián)連接的第一左單向閥和第一左節(jié)流閥，第一右雙單向節(jié)流閥24包括并聯(lián)連接的第一右單向閥和第一右節(jié)流閥，第二控制閥組3從下到上依次包括第二電磁換向閥31、第二液壓鎖32、第二左雙單向節(jié)流閥33和第二右雙單向節(jié)流閥34，本實(shí)施例中第二電磁換向閥31、第二液壓鎖32、第二左雙單向節(jié)流閥33和第二右雙單向節(jié)流閥34的通徑均為dn6，當(dāng)然，第二控制閥組3中的各元件選用其他的通徑也不影響本方案的實(shí)現(xiàn)，只需要第二控制閥組3中各元件的通徑小于第一控制閥組2中各元件的通徑。第二左雙單向節(jié)流閥33包括并聯(lián)連接的第二左單向閥和第二左節(jié)流閥，第二右雙單向節(jié)流閥34包括并聯(lián)連接的第二右單向閥和第二右節(jié)流閥。第一電液換向閥21的壓力油通路7和第二電磁換向閥31的壓力油通路7在閥塊1內(nèi)連通，連通后與外部的壓力油源相通，第一電液換向閥21的回油通路8和第二電磁換向閥31的回油通路8在閥塊1內(nèi)連通，連通后與外部的回油箱相通，在回油通路8上還設(shè)置有具有開啟壓力的單向閥，通過在回油通路8上設(shè)有具有開啟壓力的單向閥，保證了各油路中始終充滿油液。

在閥塊1的上側(cè)還設(shè)有液壓油缸5，液壓油缸5的右側(cè)設(shè)有閘板閥6，在閘板閥6的右側(cè)從上到下還分別設(shè)有第一接近開關(guān)61和第二接近開關(guān)62，其中第一接近開關(guān)61對應(yīng)的是閘板閥6的閥門開啟的位置，第二接近開關(guān)62對應(yīng)的是閘板閥6的閥門關(guān)閉的位置，在液壓油缸5內(nèi)設(shè)有活塞桿51，活塞桿51通過定滑輪與閘板閥6連接，活塞桿51將液壓油缸5的內(nèi)部分為在上的有桿腔室52和在下的無桿腔室53。

第一控制閥組2在閥板的上側(cè)引出兩個(gè)出口，兩個(gè)出口從左到右分別為第一左出口和第一右出口，第二控制閥組3在閥板的上側(cè)引出兩個(gè)出口，兩個(gè)出口從左到右分別為第二左出口和第二右出口，其中第一左出口處連接有第一左球閥9，第一電液換向閥21的左位通道、第一液壓鎖22、第一左雙單向節(jié)流閥23、第一左出口和第一左球閥9相通后再與液壓油缸5的有桿腔室52相通并形成第一左油路，第一右出口處設(shè)有第一右球閥，第一電液換向閥21的右位通道、第一液壓鎖22、第一右雙單向節(jié)流閥24、第一右出口和第一右球閥相通后再與液壓油缸5的無桿腔室53相通并形成第一右油路，第二左出口處連接有第二左球閥，第二電磁換向閥31的左位通道、第二液壓鎖32、第二左雙單向節(jié)流閥33、第二左出口和第二左球閥相通后再與液壓油缸5的有桿腔室52相通并形成第二左油路，第二右出口處連接有第二右球閥10，第二電磁換向閥31的右位通道、第二液壓鎖32、第二右雙單向節(jié)流閥34、第二右出口和第二右球閥10相通后再與液壓油缸5的無桿腔室53相通并形成第二右油路。

本發(fā)明的一種大通徑液動(dòng)閘板閥的低沖擊液壓控制方法，包括開啟方法和關(guān)閉方法，其中開啟方法包括以下步驟：

(1)、使第二電磁換向閥31右側(cè)的電磁鐵b通電，此時(shí)壓力油從第二電磁換向閥31的左位通道依次經(jīng)第二液壓鎖32、第二左單向閥、第二左出口、第二左球閥形成的第二左油路后進(jìn)入到液壓油缸5的有桿腔室52內(nèi)對活塞桿51進(jìn)行縮回做功，同時(shí)液壓油缸5的無桿腔室53內(nèi)的壓力油依次經(jīng)第二右球閥10、第二右出口、第二右節(jié)流閥、第二液壓鎖32和第二電磁換向閥31的右位通道形成的第二右油路后返回至回油箱，由于第二電磁換向閥31的通徑較小，故此時(shí)閘板閥6的閥門緩慢向上開啟，實(shí)現(xiàn)閘板閥6開啟時(shí)的低沖擊啟動(dòng)；

(2)、使第一電液換向閥21右側(cè)的電磁鐵b通電，此時(shí)壓力油從第一電液換向閥21的左位通道依次經(jīng)第一液壓鎖22、第一左單向閥、第一左出口、第一左球閥9形成的第一左油路后進(jìn)入到液壓油缸5的有桿腔室52內(nèi)對活塞桿51進(jìn)行縮回做功，同時(shí)液壓油缸5的無桿腔室53內(nèi)的壓力油依次經(jīng)第一右球閥、第一右出口、第一右節(jié)流閥、第一液壓鎖22和第一電磁換向閥的右位通道形成的第一右油路后返回至回油箱，由于第一電液換向閥21的通徑較大，故此時(shí)閘板閥6的閥門平穩(wěn)向上加速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)閘板閥6的快速開啟；

(3)、在閘板閥6的閥門開啟到位前的3-4s(提前失電的時(shí)間和閥的切換時(shí)間有關(guān))使得第一電液換向閥21右側(cè)的電磁鐵b失電，第一電液換向閥21關(guān)閉，第一左油路和第一右油路停止對液壓油缸5內(nèi)的活塞桿51做功，此時(shí)閘板閥6的閥門進(jìn)行減速；

(4)、當(dāng)閘板閥6的閥門開啟到第一接近開關(guān)61所在位置時(shí)，第一接近開關(guān)61發(fā)出控制信號，使得第二電磁換向閥31右端的電磁鐵b斷電，第二左油路和第二右油路停止對活塞桿51進(jìn)行做功，此時(shí)閘板閥6的閥門位置被鎖定，實(shí)現(xiàn)了閘板閥6閥門的開啟到位時(shí)的低沖擊。

關(guān)閉方法包括以下步驟：

(1)、使第二電磁換向閥31左側(cè)的電磁鐵a通電，此時(shí)壓力油從第二電磁換向閥31的右位通道依次經(jīng)第二液壓鎖32、第二右單向閥、第二右出口、第二右球閥10形成的第二右油路后進(jìn)入到液壓油缸5的無桿腔室53內(nèi)對活塞桿51進(jìn)行伸出做功，同時(shí)液壓油缸5的有桿腔室52內(nèi)的壓力油依次經(jīng)第二左球閥、第二左出口、第二左節(jié)流閥、第二液壓鎖32和第二電磁換向閥31的左位通道形成的第二左油路后返回至回油箱，由于第二電磁換向閥31的通徑較小，故此時(shí)閘板閥6的閥門緩慢向下關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)閘板閥6關(guān)閉時(shí)的低沖擊啟動(dòng)；

(2)、使第一電液換向閥21左側(cè)的電磁鐵a通電，此時(shí)壓力油從第一電液換向閥21的右位通道依次經(jīng)第一液壓鎖22、第一右單向閥、第一右出口、第一右球閥形成的第一右油路后進(jìn)入到液壓油缸5的無桿腔室53內(nèi)對活塞桿51進(jìn)行伸出做功，同時(shí)液壓油缸5的有桿腔室52內(nèi)的壓力油依次經(jīng)第一左球閥9、第一左出口、第一左節(jié)流閥、第一液壓鎖22和第一電磁換向閥的左位通道形成的第一左油路后返回至回油箱，由于第一電液換向閥21的通徑較大，故此時(shí)閘板閥6的閥門平穩(wěn)向下加速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)閘板閥6的快速關(guān)閉；

(3)、在閘板閥6的閥門關(guān)閉到位前的3-4s(提前失電的時(shí)間和閥的切換時(shí)間有關(guān))使得第一電液換向閥21左側(cè)的電磁鐵a失電，第一電液換向閥21關(guān)閉，第一左油路和第一右油路停止對液壓油缸5內(nèi)的活塞桿51做功，此時(shí)閘板閥6的閥門進(jìn)行減速關(guān)閉；

(4)、當(dāng)閘板閥6的閥門關(guān)閉到第二接近開關(guān)62所在位置時(shí)，第二接近開關(guān)62發(fā)出控制信號，使得第二電磁換向閥31左端的電磁鐵a斷電，第二左油路和第二右油路停止對活塞桿51進(jìn)行做功，此時(shí)閘板閥6的閥門位置被鎖定，由此實(shí)現(xiàn)了閘板閥6閥門關(guān)閉到位時(shí)的低沖擊。

本發(fā)明在閘板閥6的閥門開啟和關(guān)閉的啟動(dòng)狀態(tài)和到位狀態(tài)時(shí)均采用通徑較小的第二控制閥組3進(jìn)行控制，由此解決了閘板閥6在啟動(dòng)和到位時(shí)沖擊大的問題，同時(shí)本方案在閥門開啟和關(guān)閉的過程中，利用通徑較大的第一控制閥組2可實(shí)現(xiàn)閥門的快速開啟和關(guān)閉，故本方案通過利用兩組不同通徑的控制閥組的配合在滿足閥門快速開啟和關(guān)閉的條件下，有效解決了閘板閥6在啟動(dòng)和到位時(shí)沖擊大的問題。

最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。