王喜龙

（通化钢铁股份公司炼铁事业部，吉林 通化 134003）

1 尾车液压系统介绍

斗轮堆取料机尾车液压系统的动力部分由液压缸和液压泵组成。其中，液压缸的数量为两台，单个液压缸的负载为12t, 其升降的速度在0.3 ～0.5m/min 之间；液压泵的数量为1 台，由北京华德厂商成产，型号为A2F28R3P1，该液压泵的额定压力是10MPa，污染级别为NAS9，油液介质为VG46。

2 尾车液压系统的工作流程

尾车液压系统的工作流程如图1 所示。即由液压泵1 进行供油，使液压缸动作达到尾车臂架位置时进行升降。

当尾车臂架在上升的过程中，1DT 和4DT 电磁铁会获得电流，使溢流阀5 开始运作，从而获得10MPa 的压力油，当液压油流向三位四通换向阀7 以后通过节流阀8、11，并经液控单向阀12 和13，然后进入液压缸无杆腔，使液压缸活塞杆14 和15 上升，从而带动尾车臂架的上升。

当液压缸有杆腔回油经过节流阀9 和10 时，三位四通换向阀就会返回到油箱，而尾车臂架在下降的过程中，2DT和3DT 电磁铁就会得到电流，使溢流阀6 开始运作，从而得到5MPa 的压力油，使液压油流向三位四通换向阀以后通过节流阀9 和10，并通过液压缸有杆腔，使液压缸活塞杆14和15 开始下降，从而使尾车臂架下降的同时液控单向阀12和13 被压力油打开，经换向阀7 和节流阀8、11 回到油箱。也就是说，斗轮堆取料机的液压系统使用回油节流方法可对其速度进行调整。即当尾车上升时，将节流阀9 和10 的阀口开度进行调整，从而得出上升速度；当尾车下降时，可将节流阀8 和11 的阀口开度进行调整，从而得出下降速度。

图1 斗轮堆取料机尾车工作原理

3 尾车液压系统存在问题

华菱衡钢炼铁厂斗轮堆取料机的使用时间已有10 年，因尾车在升降过程中出现两个液压缸不同步现象，导致尾车升降两侧的滑轮和滑到导向轮经常出现磨损现象，同时尾车钢架横向工字钢也出现频繁断裂问题，还有斗轮堆取料机尾车臂架也出现了扭转变形现象。也就是说，当尾车臂架开始上升时，左侧的液压缸会先起升100mm 最后，然后右边的液压缸才会开始起升，两个液压缸在上升到制定位置后，左侧的液压缸会先停止，而右侧的液压缸因起升相差100mm 而后停止；两个液压缸在下降的过程中也是一样，只是右侧的液压缸会先下降，当两个液压缸之间相差100mm 左右的距离后，左侧的液压缸才开始下降，直到两个液压缸一前一后落到支座上为止。

4 尾车液压系统问题分析

斗轮堆取料机尾车的升降主要通过柔性传动装置，即液压缸牵引钢丝绳来实现尾车的升降。但柔性传动装置有一缺点，就是无法在运作过程中实现自动平衡负载，只能依靠液压系统回油节流阀来进行调整。因此，当尾车两侧滑轮和滑道导向轮出现磨损现象时，就会使两个液压缸的负载出现不同，进而导致两个液压缸的速度出现不同。

斗轮堆取料机尾车在上升的过程中，若给液压缸提供一定的动力，同时给节流阀9 和10 进行调整，虽然可以使两个液压缸基本保持同步上升，但会使液压缸上升的速度变得缓慢，需要25 分钟去运行2.9 米的路程。还有斗轮堆取料机尾车在下降过程中，液压缸起到缓冲的目的，以此确保尾车可以平稳的进行下降，但因为尾车在实际运行的过程中两侧滑轮以及滑道导向轮磨损的程度不同，从而导致两侧下降的阻力也就出现不同。另外，液压缸两侧的阻力在下降的过程中也会出现改变，因此，即使在下降之初可以通过节流阀8 和11 来实现基本的同步，但因为阻力的改变就会导致阻力大的一侧下降速度变慢，而阻力小的一侧下降速度加快，当液压缸两侧高度相差过大时，尾车就会出现卡阻的现象，严重时还会出现停运问题。还有因下降速度的突然改变，会使尾车出现颤动现象，导致液压缸两侧滑轮以及滑道导向轮的磨损程度加剧的同时也会使尾车钢架横向工字钢多次出现断裂问题，进而使尾车臂架出现扭转变形。

想要使斗轮堆取料机尾车平稳的进行下降，可以对2 个液压缸的无杆腔回流阀加以利用。即减少其回油流量。但这种方法无法保证两个液压缸每次下降都能保持同步。还有斗轮堆取料机尾车在下降的过程中，负载会不断出现改变，使尾车两侧的下降速度出现不一致现象，而这种不同步的下降速度所产生的扭矩远远大于尾车钢架的抗扭刚度时，斗轮堆取料机尾车臂架就会出现变行现象，从而导致尾车和液压缸连接处的横向工字钢出现频繁断裂情况。在对斗轮堆取料机尾车进行改造时，想要降低改造成本，可对目前的液压系统先进行改造，即把分别设置在2 个液压缸的回油节流阀去除，然后在2 个液压缸分流之前的主管路上安装1 个节流阀，以此来对2 个液压缸的回油量进行控制，从而实现2 个液压缸的同步运行。但通过实验后得出，在使用液压缸活塞密封件一段时间以后，会出现磨损程度不用现象，使内部产生泄漏问题，进而导致2 个液压缸在运行过程中，压力油出现不同程度的上跳下窜现象，并且2 个液压缸的回油会因为油量内部泄漏而出现差别。另外，2 个液压缸油量内部泄漏问题无法从主管路上对节流阀调整。因此得出，斗轮堆取料机尾车变幅使用液压缸牵引绳进行柔性转动会随时出现两侧不同步现象。

5 尾车液压系统改造研究

想要对斗轮堆取料机尾车液压系统进行改造，就需要设计一种机械卷扬装置，以此来代替之前的液压装置，并使其成为尾车升降的主要动力结构。其中，机械卷扬装置的组成包括门柱、单滑轮组、上定位装置、三滑轮组、润滑装置、走台、减速机、电机以及滚筒。

斗轮堆取料机尾车在安装机械卷扬装置时，首先要在尾车后部配电房平台位置安装一个卷扬平台，然后在平台上安装减速机、电机以及滚筒，以此形成卷扬动力结构；其次，制定一个门形支架并将其安装在尾车前部，但需要注意的是，其高度务必要比尾车的最高点还要高；再次，因门形支架要作为尾车升降的主要支撑点，所以要在门形支架上安装一套三轮滑轮组和两套单轮滑轮组，同时再将一套三轮滑轮组安装在斗轮堆取料机尾车升降牵引点位置，使钢丝绳和滑轮组组成执行结构，以此来牵引尾车的升降；还有减速机可使用双报闸装置对尾车升降过程中的运行进行控制，从而避免尾车在上限位出现钢丝绳断裂和报闸失效现象；最后，可在上限位设计一种保护装置，然后对原有的液压站加以利用，使其驱动两个小油缸的同时带动拨叉装置，从而实现尾车上限的保护，进而使斗轮堆取料机尾车安装机械卷扬装置的可靠性和安全性得到保证。

机械卷扬装置的工作原理为：当尾车开始上升时，报闸打开的同时电机也会启动，这时减速机也开始运转，而滚筒转动的同时钢丝绳也会出现收缩现象，然后尾车由滑轮组带动开始上升，当尾车上升到上限位时还要在升高30 厘米，确保上限位的拨叉可以顺利插入，之后将液压站启动，油缸开始运行并将拨叉顺利插入尾车下部使，尾车开始下降，同时低速落在上限位的保险装置上，使限位开关得到命令开始发信号指导电机停止，报闸关闭；当尾车开始下降时，报闸再次打开的同时电机也会再次出现启动，使减速机受到驱动开始运转，滚筒出现转动，然后将尾车先升高30 厘米以后，再将液压站启动，使油缸开始运转并带动拨叉将上限位保险装置打开，之后电机持续运转使尾车一直下降到低限位位置以后再将报闸关闭，最后电机停止运转。

斗轮堆取料机尾车安装机械卷扬装置的优点有：（1）工作效率得到提高。因以前的液压装置变换尾车至少需要25分钟左右，而现在只需要5 分钟左右的时间，使工作效率大大提高的同时工作强度也得到降低。（2）提高了安全性。在原有的液压系统中加入一个尾车上限位的保护装置。若尾车在上限位出现钢丝绳断裂或报闸松动现象时，其保护装置就会将尾车进行固定，从而防止出现人员伤亡和设备事故情况。（3）降低成本。使用机械卷扬装置，使两个液压缸不同步现象得到消除，同时尾车升降时业不会在出现瞬时冲击或上下摆动情况，并且尾车钢架横向工字钢也不再出现断裂问题，还有尾车臂架也不会出现扭转变形情况，从而使生产成本进一步降低。

6 结语

总的来说，斗轮堆取料机尾车变幅改为机械卷扬装置以后，通过华菱衡钢炼铁厂的使用，有效证明了尾车臂架不在出现一侧低一侧高的情况，同时尾车在升降的过程中也没有出现瞬时冲击或上下摆动情况，使生产效率得到提高的同时安全性也进一步得到提高，进而也降低企业的生产成本。