冶金铸造起重机液压系统的工作原理是什么？

一、工作原理流程

1. 动力生成与压力调控

电机驱动液压泵：三相异步电机带动柱塞泵旋转，从油箱吸入液压油，经泵体压缩后输出高压油（如 20MPa）。

压力分级控制：

溢流阀设定系统最高压力（如 25MPa），防止过载；

比例减压阀根据电控信号（如 PLC 指令）将高压油减压至执行所需压力（如起升轻载时降至 16MPa，重载时保持 20MPa）。

2. 执行动作的精准控制

液压缸直线运动：

换向阀切换至 “上升” 位，高压油经管路进入液压缸无杆腔，推动活塞向上运动，带动钢水包起升；

回油腔油液经节流阀控制流速，实现 “慢起 - 匀速 - 慢停” 的平稳动作（避免钢水晃荡）。

速度同步调节：

多液压缸并联时（如双缸同步起升），通过流量比例阀分配油液，确保两缸位移偏差≤0.5%（如摘要 3 的浇铸装置）。

3. 制动与安全闭环

气液混合制动原理

正常运行时，压缩空气经助力适配器推动液压油，使制动器松闸；

制动时，电控信号切断气源，弹簧力推动活塞挤压液压油，通过增压器放大制动力矩，实现 “软制动”（避免刚性冲击）；

驻车时，液压锁锁定油路，防止制动器因压力衰减松闸。

4. 高温环境适应性设计

封闭油路与冷却：

液压油经散热器（风冷或水冷）降温，避免高温导致油液粘度下降（正常工作油温控制在 40-60℃，超过 70℃启动报警）；

防尘密封：

液压缸活塞杆采用金属波纹管或高温密封圈，隔绝粉尘进入油路，防止元件磨损。

二、典型液压回路工作原理

1. 多级压力切换回路

工况切换逻辑：

冷态装引锭时，电磁换向阀切换至 P1 油路，液压泵输出 20MPa 高压驱动拉矫机压下；

热态拉坯时，换向阀切换至 P2 油路，经减压阀输出 17MPa 低压，避免高温铸坯被压损。

蓄能器保压：

皮囊式蓄能器预充氮气，当泵组故障时释放高压油，维持拉矫机压力≥15MPa，防止铸坯坠落。

2. 自平衡调平回路（钢水包倾翻机构）

力反馈控制：

倾翻液压缸旁通平衡阀，当钢水包因重心偏移产生偏载时，压力传感器检测两缸压差，比例阀自动调节流量，使两侧液压缸压力差≤0.3MPa，实现动态调平。

三、安全保护机制原理

双重制动冗余：

液压制动器（工作制动）与机械抱闸（安全制动）串联，当液压系统压力低于 12MPa 时，压力继电器触发机械抱闸，确保 “双保险”。

防坠落逻辑：

起升液压缸内置平衡阀，当油管破裂时，平衡阀瞬间关闭，锁定活塞位置，避免钢水包坠落（响应时间＜0.1s）。