[发明专利]一种钢包长水口安全控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设备领域，尤其涉及一种钢包长水口的安全控制方法。

背景技术

合格钢水经钢水罐运抵大包转台或横移台车，经长水口注入中间包，再经浸入式水口注入结晶器，中间包的使用实现了多罐连浇的好处。长水口的作用是与吹氩结合实现保护浇注，防止钢水二次氧化及增氮。所以长水口不仅能随钢水罐上下动作，而且必须始终紧压在钢水罐下水口上，以保证密封效果。长水口机械手是实现该功能的专用设备，其动作是否可靠、方便，不但直接影响生产作业，还影响到操作人员的人身安全，即在浇注过程中，如果长水口与钢水罐下水口脱开，钢水外溢喷溅会造成机毁人伤等事故。

目前，长水口一般采用液压缸控制方式，其具体组成包括：机械手、液压缸、背压阀、节流阀、溢流阀、手动换向阀、补油单向阀及下降单向阀。控制方法为：

1、长水口升降控制：长水口升降靠手动换向阀的换向来控制，手动换向阀带记忆功能，有3个阀位，通过手柄可以使阀芯停在任意阀位上，实现上升、下降、停止3个动作。

2、长水口保压控制：浇注过程中，长水口必须始终紧压在钢水罐下水口上，该系统通过设置蓄能器以保证液压缸下腔(上升动作)始终保持压力，实现长水口始终紧压在钢水罐下水口上。

3、长水口随动控制：上升时手动阀在右位，液压缸上腔回油管路上的液控单向阀开启，液压缸下腔压力油处于直接供给状态，同时回油管路畅通；下降时手动阀依然在右位，液压缸进、回油管路依然畅通，动力源变为钢水罐下行作用力，并克服液压系统的反作用力(上升力)液压缸下腔压力达到一定值时，背压阀(供油)开启，下降单向阀关闭，经固定节流孔回油，液压缸上腔液压油经补油单向阀补充。

即随动过程中手动阀始终处于同一位置，背压阀已经设置完毕，系统自动控制无需手动操作，只在完成长水口与钢水罐下水口对接后，将手动阀打到上升阀位即可。

但液压缸控制方式亦存在以下隐患：

1、动力源故障如泄漏、蓄能、检测元件失效时，机械手易脱开，溢钢。

2、背压阀压力失调，下降随动过程中压力升高，可能压坏水口密封件，钢水氧化产生质量事故。

3、背压阀压力失调，下降随动过程中压力过高会损伤或损坏机械手支撑机构，如果支撑机构损坏到不足以支撑长水口，长水口将脱离钢包水口，出现溢钢。

4、阀元件卡阻，溢流阀故障，液压缸上腔无法回油，上升无法随动，长水口脱离钢水罐下水口而发生穿钢事故。

发明内容

本发明提供一种钢包长水口安全控制方法，其目的在于避免因液压系统故障、误操作等情况引发的钢水喷溅事故，实现钢包长水口的安全可靠控制。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种钢包长水口安全控制方法，其特征在于：

设计制作机械液压复合驱动装置：

复合驱动装置包括支柱、机械手、液压缸、手动球阀、配重、顺序阀、换向阀Ⅰ及换向阀Ⅱ，支柱上端液压缸铰接在机械手前部，机械手后端设有配重，机械手活动连接在支柱上部，换向阀Ⅰ和换向阀Ⅱ分别与液压缸A、B腔相连，在换向阀Ⅰ与换向阀Ⅱ之间分别短接有手动球阀和顺序阀；

长水口安全控制：

(1)上升动作实现：利用机械手后端配重，使机械手前端长水口始终保持向上的力，将长水口始终紧压在钢包下水口上；同时，根据需要增减配重量，实现液压系统故障状态下的手动操作；

(2)下降动作实现：换向阀Ⅰ、换向阀Ⅱ通过液压缸控制机械手前部下降，使前端的长水口脱开下水口；

(3)随动过程控制：液压缸两腔互通，保证机械手跟随动作；利用手动球阀实现事故状态下的跟随动作；

(4)过载保护：超压时，顺序阀自动导通液压缸两腔，实现跟随动作的可靠性，并对机械装置进行保护；

(5)手动控制：当液压系统故障无法投入使用时，打开联通液压缸A、B腔的手动球阀，通过人工手动操作机械手的上下动作；更换钢包或长水口时，先减少配重块数，使之施加较小的人力便能实现机械手的升降动作,完成更换钢包或长水口动作,然后增加配重块数,使长水口压紧在钢包下水口上，并实现随动功能。

所述液压缸为等截面液压缸。

本发明的有益效果为：