CN103148259A

CN103148259A - 一种安保自带式炉顶放散阀

Info

Publication number: CN103148259A
Application number: CN2013100719392A
Authority: CN
Inventors: 冯力; 张松涛; 袁静波; 杨国宇; 任金喜
Original assignee: SHILIN (LUOHE) METALLURGY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHILIN (LUOHE) METALLURGY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种安保自带式炉顶放散阀，包括放散阀本体、连杆机构、驱动油缸和用于电气控制的接近开关，油缸的活塞杆伸出端经连杆机构小转臂、连接板和大转臂连接放散阀阀盖，机架上的接近开关与连杆机构上的接近体对应，油缸设有液压保压装置，该装置包括双向液压锁，双向液压锁一端由两油管连通油缸两端进出油口，另一端由两油管连通三位四通换向阀，并在其中一油路设单向节流阀，该油路与液压锁连通油缸无杆端的油路连通。接近开关与三位四通换向阀联动，当油缸活塞杆带动连杆机构运动到设定行程位置时，接近体与接近开关接近，接近开关反馈信号经电控系统使电磁阀联动到达中位切断油路，双向液压锁闭锁，关闭油缸进出油口，实现保压，确保炉顶放散阀安全工作。

Description

一种安保自带式炉顶放散阀

技术领域

本发明涉及一种高炉炉顶放散阀，特别是一种安保自带式炉顶放散阀。

背景技术

高炉炉顶放散阀（以下简称放散阀或阀门）应用于高炉炉顶粗煤气管道，高炉正常生产时，该阀门通常处于关闭状态，以保证炉顶正常工作压力。当高炉出现异常，或需要正常计划休风时，高炉炉顶放散阀在驱动装置驱动下打开，实现高炉煤气放散。高炉炉顶放散阀的驱动装置有液动、电动和手动等。早期，为保证高炉炉顶放散阀可靠密封，采用相当大的配重使其处于常闭状态，需要打开时利用驱动装置将其打开。后来，出现了无配重炉顶放散阀，采用液动驱动装置，利用油缸驱动连杆机构实现阀盖启闭，达到高炉炉顶放散阀可靠密封效果。

实用新型专利ZL200520032435.0公开了一种无配重炉顶放散阀，其主要组成为阀体、阀盖和驱动装置。当连杆机构的连接板与大、小转臂之间连接的二销轴孔处于竖直位置时，启闭装置处于自锁状态，阀盖关闭。当液压驱动装置拉动连杆机构的小转臂时，连接板与大、小转臂之间连接的二销轴孔偏离死点位置，小转臂绕其支点摆动并带动连接板，从而拉动大转臂绕其支点摆动，阀盖打开。炉顶放散阀为常闭阀门，在高炉的正常冶炼过程中，炉顶放散阀处于关闭状态，如果驱动油缸的液压系统出现泄漏，或其它原因造成液压管路回流，当压降达到一定数值时，就会使驱动油缸在非正常情况下，驱动阀门连杆机构，脱离其自锁点，从而使阀门非正常打开，影响高炉的正常生产。

通常无配重炉顶放散阀液压控制系统由各个使用厂家自己设定，无配重炉顶放散阀的驱动液压系统通常与高炉炉顶各种设备的整个液压系统合并为一个整体，作为整个液压系统中的一个单元，多采用二位四通或三位四通电磁换向阀直接控制驱动油缸动作，未能形成独立的驱动油缸液压保压系统，不具有有效自锁保压功能，驱动油缸易发生误动作，使无配重炉顶放散阀在使用过程中存在安全隐患。

发明内容

为了解决现有无配重炉顶放散阀存在的上述技术问题和安全隐患，本发明提供了一种自带安全保护功能的炉顶放散阀，可实现驱动油缸保压，避免驱动油缸发生误动作而造成放散阀非正常开启放散。

本发明所采用的技术方案是：

该安保自带式炉顶放散阀包括放散阀本体、连杆机构、驱动油缸、机架和用于电气控制的接近开关，所述驱动油缸与油缸连接座铰链连接，油缸连接座置于机架上，驱动油缸的活塞杆伸出端通过连杆机构的小转臂、连接板和大转臂连接放散阀本体的阀盖，所述接近开关安装在机架上，与设置在所述连杆机构上的接近体相对应，所述驱动油缸设有液压保压装置。

所述液压保压装置包括双向液压锁、单向节流阀、三位四通电磁换向阀，所述双向液压锁一端通过两条油管与油缸两端进出油口连接，另一端通过两条油管与三位四通电磁换向阀连接，并在其中一条油路上设有单向节流阀，该油路与双向液压锁连接油缸无杆端的油路相连通。

所述双向液压锁包括两个液控单向阀，两个液控单向阀共用一个阀体和一个中间活塞，阀体两侧各设有两个进出油口，其中两侧的进出油口分别与一个液控单向阀对应连通。当压力油由双向液压锁一侧油口进入时，压力油推动中间活塞移动，两个液控单向阀开启，另一侧反向导通；当双向液压锁两侧都没有压力油时中间活塞复位，两个液控单向阀闭合，处于自锁状态。

所述三位四通电磁换向阀采用H型或Y型的电磁换向阀。

所述放散阀本体主要由阀体、阀座和阀盖组成，阀体上部连接阀座，阀座上面设有与其开启、闭合的阀盖；阀盖上部设有连接板，连接板两端分别与阀盖和连杆机构的大转臂铰链连接。

所述连杆机构包括小转臂及其铰链连接的支座、大转臂及其铰链连接的支座以及连接大小转臂并与二者铰链连接的连接板，其中小转臂支座内设有调节放散阀自动放散压力的碟簧。大小转臂支座安装在机架上。

所述放散阀开启和关闭动作为：放散阀常态为打开状态，当驱动油缸无杆端一侧进油时，驱动油缸通过活塞杆接头带动连杆机构小转臂、连接板、大转臂运动，同时大转臂通过其连接板带动阀盖运动，当连接板和大小转臂形成的两个铰链连接点与小转臂和支座形成的铰链连接点位于同一直线时，连杆机构形成自锁，此时阀盖被大转臂通过连接板压紧关闭；同时连杆机构上的接近体与机架上的放散阀关闭位置接近开关接近，接近开关反馈信号经电控系统使三位四通电磁阀联动迅速到达中位切断压力油，双向液压锁闭锁，关闭驱动油缸进出油口，实现保压，放散阀处于可靠的关闭状态。反之，在放散阀关闭状态下，当驱动油缸有杆端一侧进油时，驱动油缸通过活塞杆接头带动连杆机构小转臂、连接板、大转臂反向运动，使其脱离自锁点，同时大转臂通过其连接板带动阀盖开启；当驱动油缸活塞杆带动连杆机构运动到达设定行程位置时，连杆机构上的接近体与机架上的放散阀打开位置接近开关接近，接近开关反馈信号经电控系统使三位四通电磁阀联动迅速到达中位切断压力油，双向液压锁的单向阀闭锁，关闭驱动油缸进出油口，实现保压，放散阀处于打开状态。

所述液压保压装置可与高炉炉顶液压控制系统合并用一个液压系统，当高炉炉顶液压控制系统中未设液压保压装置时，炉顶放散阀可独立设置液压保压装置，以避免炉顶放散阀的驱动油缸发生误动作而造成放散阀非正常开启（放散）致使高炉出现非正常休风事故。

附图说明

图1为本放散阀结构示意图；

图2为本放散阀开启结构示意图；

图3为本放散阀的液压保压装置结构原理图；

图4为本放散阀的双向液压锁结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步介绍本发明的实施例：

如图1、2所示，本放散阀主要包括：放散阀本体、机架、连杆机构、驱动油缸、用于电气控制的接近开关和液压保压装置。

放散阀本体主要由阀体、阀座和阀盖组成。阀体包括下壳1、中壳2，采用法兰连接。阀体的下壳1与机架31直接焊接在一起。阀体的中壳2和位于其上面的阀座法兰连接。阀座包括阀座体3、软密封圈4和采用螺栓压紧软密封圈4的压板5。阀座上面设有阀盖6，放散阀关闭时阀盖6与阀座的软密封圈4形成可靠密封。

连杆机构包括大转臂9及其铰链连接的支座10、小转臂12及其铰链连接的支座17以及与大小转臂铰链连接的连接板11。大小转臂的支座10、17均固定在机架31上，其中在大转臂9与阀盖6接触端固定有四个调节螺栓7来调节阀盖6的平衡，确保放散阀关闭时阀盖6能准确和阀座软密封圈4闭合；在小转臂支座17碟簧仓内设有碟簧18，可以通过调整碟簧18的预紧力大小调节放散阀的自动放散压力，碟簧18还可以对密封面的磨损进行补偿。

驱动油缸30通过与其铰链连接的油缸连接座20与机架31相连，其活塞杆伸出端经由接头13与连杆机构小转臂12铰链连接，并通过接头13和连杆机构的各铰链点带动连杆机构的小转臂12、连接板11、大转臂9和连接板8连接阀盖6转动实现放散阀启闭。

控制驱动油缸30行程的接近开关16、19安装在机架31上，分别与设置在连杆机构小转臂12上接近体14、15相对应。

驱动油缸30有杆端油口通过管接头21、油管22、管接头23与液压保压装置的双向液压锁24的A1口相连；驱动油缸30无杆端油口通过管接头39、油管38、管接头37与双向液压锁24的B1口相连。双向液压锁24可固定安装在机架31上或安装在液压系统中。

如图3所示，液压保压装置包括双向液压锁24、单向节流阀32、三位四通电磁换向阀33，双向液压锁24一端油口A1、B1通过两条油管与油缸两端进出油口相连，另一端油口A、B通过两条油管与三位四通电磁换向阀33相连，并在其中一条油路上设有单向节流阀32，该油路与双向液压锁连接油缸无杆端的油路相连通。在该油路加装单向节流阀32，增加了双重防护措施，液压油不会因泄漏回流到液压系统，同时还可以增加回油背压力，并控制回油的流速，使驱动油缸30活塞下降平稳，消除双向液压锁24的液控单向阀因失压过快失稳的隐患。

如图4所示，双向液压锁24包括两个液控单向阀24-2和24-4，两个液控单向阀24-2和24-4共用一个阀体24-6和一个活塞24-3，阀体两侧各设有两个进出油口A、B和A1、B1。当压力油从油口A流入时，压力油推动单向阀24-2压缩弹簧24-1，使油口A到A1被导通，压力油进入驱动油缸30有杆端；同时压力油推动活塞24-3移动，把液控单向阀24-4打开，使油口B1到B被导通，驱动油缸30无杆端回油流回油箱35。即当一个油口正向导通时，另一个油口反向导通，反之亦然；当油口A、B没有油压时，左右侧阀芯的单向阀同时闭锁，可靠密封，关闭油缸30进出油口，实现锁紧。

下面结合图示介绍放散阀关闭和开启动作过程：

放散阀关闭：在放散阀打开状态（如图2所示），三位四通电磁阀33接到控制信号使一侧导通时，压力油经双向液压锁24油口B推动单向阀24-4流到油口B₁进入驱动油缸30无杆腔推动活塞杆伸出，同时有杆腔回油经A₁到A进入油箱35；此时驱动油缸30通过接头13带动连杆机构小转臂12、连接板11、大转臂9运动，同时大转臂9通过连杆8带动阀盖6运动；当连接板11和大小转臂9、12形成的两个铰链点与小转臂12和支座17形成的铰链点位于同一直线时，连杆机构形成自锁，此时阀盖6被大转臂9通过连接板8压紧；同时小转臂12上的接近体15与机架31上的接近开关16接近，接近开关16反馈信号经过电控系统使三位四通电磁阀33联动迅速到达中位切断压力油，双向液压锁24的单向阀24-2和24-4复位闭锁，关闭驱动油缸30进出油口，实现保压，放散阀处于可靠的关闭状态（如图1所示）。

放散阀开启：在放散阀关闭状态（如图1所示），当三位四通电磁阀33接到控制信号另一侧导通时，压力油经双向液压锁24油口A推动单向阀24-2流到油口A₁进入驱动油缸30有杆腔推动活塞杆缩回，同时无杆腔回油经B₁到B由单向节流阀32平稳进入油箱35；此时驱动油缸30通过接头13带动连杆机构小转臂12、连接板11、大转臂9运动，使其脱离自锁点，同时大转臂9通过连接板8带动阀盖6开启；当驱动油缸30活塞杆带动连杆机构运动到达设定行程位置时，接近体14与接近开关19接近，接近开关19反馈信号经过电控系统使三位四通电磁阀33联动迅速到达中位切断压力油，双向液压锁24的单向阀24-2和24-4复位闭锁，锁住驱动油缸30进出油口，实现保压，放散阀处于打开状态（如图2所示）。

所述三位四通电磁换向阀33采用H型或Y型的三位四通电磁换向阀。

所述三位四通电磁换向阀33和接近开关之16、19间采取联动，当连杆机构运动到位时，接近体与接近开关接近，接近开关反馈信号给控制系统，控制系统发出指令给电磁换向阀使其迅速切断油路，避免液压系统过度持续增压驱动油缸30产生过动作，而损坏放散阀构件或安装构件。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限制本发明要求保护的范围，因此依据本发明所述实施方式所作的等同替代或明显变型方式，仍属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种安保自带式炉顶放散阀，包括放散阀本体、连杆机构、驱动油缸、机架和用于电气控制的接近开关，所述驱动油缸与油缸连接座铰链连接，油缸连接座置于机架上，驱动油缸的活塞杆伸出端通过连杆机构的小转臂、连接板和大转臂连接放散阀本体的阀盖，所述接近开关安装在机架上，与设置在所述连杆机构上的接近体相对应，其特征在于：所述驱动油缸设有液压保压装置。

2.根据权利要求1所述的安保自带式炉顶放散阀，其特征在于：所述液压保压装置包括双向液压锁、单向节流阀和三位四通电磁换向阀，所述双向液压锁一端通过两条油管与油缸两端进出油口连接，另一端通过两条油管与三位四通电磁换向阀连接，并在其中一条油路上设有单向节流阀，该油路与双向液压锁连通油缸无杆端的油路相连通。

3.根据权利要求2所述的安保自带式炉顶放散阀，其特征在于：所述双向液压锁包括两个液控单向阀，两个液控单向阀共用一个阀体和一个中间活塞，阀体两侧各设有两个进出油口，其中两侧的进出油口分别与一个液控单向阀对应连通。

4.根据权利要求2所述的安保自带式炉顶放散阀，其特征在于：所述三位四通电磁换向阀采用H型或Y型的电磁换向阀。

5.根据权利要求1所述的安保自带式炉顶放散阀，其特征在于：所述放散阀本体主要由阀体、阀座和阀盖组成，阀体上部连接阀座，阀座上面设有与其开启、闭合的阀盖；阀盖上部设有连接板，连接板两端分别与阀盖和连杆机构的大转臂铰链连接。

6.根据权利要求1所述的安保自带式炉顶放散阀，其特征在于：所述连杆机构包括小转臂及其铰链连接的支座、大转臂及其铰链连接的支座以及连接大小转臂并与二者铰链连接的连接板，其中小转臂支座碟簧仓内设有调节放散阀自动放散压力的碟簧。