以千斤顶为例，说明液压系统的工作原理，如图

2 所示[2-3]。

　　

1.手柄；2.手动泵；3.排油单向阀；4.吸油单向阀；5.油箱；6.截止阀；7.液压缸

　　随着手柄

1 的向上运动，与手柄相连的活塞也向上运动，促使手动泵 2 的容积增大，

压力降低形成局部真空，于是单向排油阀

3 关闭，单向吸油阀 4 打开，油箱 5 中的油便在

大气压力的作用下经管道进入到泵中，此时吸油过程结束。当手柄

1 带动活塞向下运动的时

候，手动泵

2 的容积减小，受到挤压的油将关闭单向阀 4，开启单向阀 3，此时油经管道进

入到液压缸中，克服外在载荷使使有重物的活塞向上运动，极为排油过程。当手动柄

1 带动

活塞不断上下运动，拖有重物的活塞就会不断上升。当外部负载被升至所需要的高度时，停
止手柄

1 的运动，此时单向阀 3 关闭，液压缸 7 里面的液体被封死，其活塞也就停止不动，

处于自锁状态。这一过程中，截止阀

6 始终处于关闭状态。当需要重物下降的时候开启截止

阀

6，液压缸 7 内的油液使经管道流回油箱 3，活塞就会下降到初始位置。

　　

2 液压技术在冶金中的应用

　　目前的冶金企业主要以钢铁企业为主。钢铁制品的生产首先是钢铁的冶炼，在高炉中将
铁矿石和焦炭提炼成生铁，然后再利用炼钢炉炼制出各种成分、不同牌号的钢产品，使之具
有不同的物理化学性能，最后利用各种加工手段，如轧制、锻压、挤压等，生产出适应市场
要求的各类板材、棒材等。在冶金工业的生产过程中，涉及到大量的大型、重型机械设备，这
些设备必须在高温的环境中进行工作，因此其自动化程度和控制精度要求较高。而液压技术
对于改善其自动化程度和控制精度有很好的作用，因此，在冶金企业中具有独特而广泛的
应用。
　　

2.1 高炉炉顶的加料装置[4-6]

　　高炉是冶金企业提炼生铁的一种重要的设备，高炉不仅可以将铁矿石和焦炭加热熔炼
形成铁水，同时能够为后续的精炼过程提供能源。生铁冶炼过程中，需要定期从炉顶加入矿
石和焦炭等原料，为了使矿石充分反应，提高产量，高炉顶部存在的大量的可燃性的气体
不能够与大气相通，从而保证高温高压有利于燃烧的条件。
　　在液压技术被采用前，炼铁的炉顶装料设备都是传统的钟式炉顶，包含大小料中两个
部件，这种炉顶在加料时不能够保证燃烧均匀性，从而降低炉内压力，降低产量。这是钟式
炉顶的缺点之一。第二，钟式炉顶一般通过平衡杆式机械传动来进行炉顶大小钟的启闭传动。
这种传动不仅设备笨重，而且占地面积很大，同时料钟拉杆的联结时产生很大的水平方向
的作用力，使得炉顶甚至整个炉体结构承受了来自水平和垂直两个方向的较大的载荷。而液
压技术可以很好的解决这两个问题。首先液压控制的料流调节阀无钟炉顶可以保证一个稳定
的料流量，从而确保炉内的高温高压，提高产量。其次，炉顶的大小钟的启闭采用液压技术
之后，油缸的结构更为紧凑，能够与料钟拉杆更好地联结，对炉顶的水平载荷得到了消除
只剩下垂直方向的载荷，从而可以有效减少炉顶所需的钢材量。同时液压技术有利于料钟启
闭速度的控制，通过在料钟闭合之前的减速可减轻对料斗的冲击力。

 　　此外，液压技术

也有利于降低炉顶的高度，降低传动机的功率，从而可以很好的节省成本。
　　在采用液压技术的高炉炉顶加料装置中，通过液压油缸活塞的升降来控制上下密封阀
的开启和关闭。加料的时候，传送带先将原料送至分配器，然后，开启上密封阀，使分配器
将料送至料罐，如此进行反复的交替，将原料不断地加入到料罐中，当原料达到一定的重
量后，力传感器发出信号，收到信号后，下密闭阀和料流调节阀先后开启，将原料倒入液
槽中进行布料。在有需要的情况下，对物料进行一定规律的分布。
　　高炉加料装置的液压系统是由以下几个部分组成（以

255 立方米高炉液压炉顶为例）：

油泵、滤油器、单项溢流阀、蓄能器、换向阀、节流阀和分流阀等。其工作原理是：通过高压齿
轮泵和蓄能器来完成油缸的充油，从而起到对上下密封阀的开启和关闭的控制。首先在电动
机的驱动力作用下，油箱中的油通过滤油器进入油泵，成为高压油，然后，高压油经过单