(水泥公司)辊压机液压站的改造实例.docx

通过对水泥2#辑压机系统运行现状的研究分析，针对原有液压站运行时的弊端，采取改造液压站的措施。对原有液压站进行升级改造，即DCS系统中的PLC控制不变，通过液压站整体升级，达到辐压机稳定运行的效果。本次油站设计立足自身完成，自复工生产该站投入使用以来,保证了辐压机系统的稳定运行,达到了节能降耗的目的。根据“创新驱动、节能降耗”的发展理念，为实现企业的可持续发展，我公司水泥工序快速推进改造项目的实施。本次对2#辐压机液压系统升级改造项目的实施以节约改造成本及后期运行成本为原则，在机械技术管理人员的自主攻关设计下，改造后的液压站经专业厂家论证后于年3月中旬正式投入使用。目前，辐压机运行高效平稳，达到了节能降耗的目的。1运行现状我公司根压机液压站改造前的原理见图1,液压站运行状况主要表现在以下几个方面：CC-SL JZ-图1改造前液压站液压原理（1）油箱容积过小仅为300L,储油少，生产运行前辐压机液压站油标正常位置为200L高度，加载压力达到7.5MPa高压油泵停机，液压油从油缸无杆腔返回油箱，油箱会出现油满溢出现象，造成了油品的浪费，油站厂家的设计缺陷大大增加了岗位人员清理油站卫生的劳动强度。此外辐压机出现卡料现象时，需人为进行退辑操作，待油液加注到上限位时，加载压力开启后油标仍显示油位过低，进油管无法触碰油液液面，导致油泵无法正常供油，损坏油泵和液压元件。（2）由于辐压机未设计自动退辑功能，每次设备跳停后都带载强行启动，对辑压机扭矩支撑结构、减速机、十字万向联轴器和主电动机造成一定程度的损坏，埋下隐患。（3）液压回路设计不合理，该液压站5个溢流阀串联在液压系统中，以致出现故障后排除时间过长，进而造成水泥系统长时间停机，影响到水泥的正常生产。此外在保压状态下未设计单向阀，工况下不能对系统压力进行锁止，仅依靠电磁换向阀对其进行截止，此设计容易造成系统漏压而无法满足系统长时间保压，致使液压站频繁起泵补压，大大减少油泵与电磁换向阀的使用周期；同时油液的冲击也造成了蓄能器氮气皮囊的使用周期较短，每3个月需全部更换。（4）液压管路布置及元件选型不合理，管路密封容易泄露。手动泄压阀采用集成阀座式，采用的面密封方式容易造成阀座漏油。系统卸荷阀采用先导式溢流阀，无法精准卸荷，故障率较高；液压系统中未设计安装精过滤装置，当金属杂质进入系统内部，造成液压元件的堵塞或损坏，致使油站无法正常运行。（5）高压油泵流量选型过小，导致设备开机时补压时间过长（约20min）,导致系统空运行，增加了生产用电成本。2改造措施我公司机械技术人员经过改造前的认真比对分析，通过专业厂家的充分论证，本着安全第一的原则，利用淡季检修机会开始实施改造工作。结合以上存在的问题，具体改造措施如下：（1）把原容积为300L的油箱增加到1000L,新油箱配有空气滤清器、液位计、电子液位控制器、排污阀、检修人孔门。（2）系统增加2台型号为160/125-100的退辐液压缸以及一套电磁换向阀与油路模块，此退辑系统并联安装在加载回路中（包含无缝钢管、90。弯头等），接入DCS系统实现中控远程控制操作。（3）泵出口加装电磁换向阀，高压油泵出口以及每个加压口全部设计安装压力测点，为快速排查故障提供数据支持。重新加工阀座，更换进口力士乐阀件，保证阀件可靠性。加载系统油路设计安装单向阀，改善频繁补压的弊端。系统卸荷阀采用无泄漏或者微泄露电磁球阀，在保压状态良好的情况下实现小流量精准卸荷。供油增加精过滤器，有效保护阀件，同时泄压阀回到油箱的管路增加磁性过滤器，保证油品清洁度。（4）更换奉化奥特莱蓄能器4个，容积为40L,并与现场阀座相匹配。（5）重新布置现场管路，彻底解决原管路漏油、不便于维修的现状。更换手动泄压阀2个，平面密封结构改为两端丝扣连接形式，原泄压阀位置使用无缝钢管进行焊接密封处理，形式变为直通式。液压缸接头重新加工成统一规格，每个油缸包含4个接头3个丝堵，同时加工金属编织油管4根。（6）更换型号为：CBF-F425-ALP的大流量齿轮泵，公称流量为40mLr,流量为原来油泵的4倍，作为根压机系统开机时快速补压油泵。（7）系统调试过程中加载压力增大到11MPa,整个系统的承受压力能够满足工况使用要求。（8）带料成功试车。改造后的短压机液压站液压原理图见图2o3改造效果液压站自改造投入使用后，彻底解决了出厂时设计缺陷及运行弊端，改造效果良好。CBD图2改造后的辐压机液压站液压原理（1）运行过程中液压站干净整洁，大大减少岗位人员清理卫生工作量。（2）能够实现中控远程退辐，避免设备带载启动，增加设备保护系数。（3）大流量油泵的投入使用，15S即可建立液压系统压力，大大缩短开机时间。（4）工况下左右腔压力分别为10.4MPa与10.5MPa,定辐与动辐减速机振动值分别为2.18mm/s与5.77mms,加载压力及辑子研磨状态稳定，便于操作员根据物料调整根压机运行参数。改造后投入运行的辐压机液压站及中控画面见图3。图3改造后的辐压机液压站及中控画面改造前后数据对比见表K表1改造前后数据对比项目改造前改造后加载压力7.5MPa11MPa油箱容积300L100OL油泵型号PV2P1-IO-FP叶片泵，CBF-F425-ALP齿轮公称流量：10mLr泵,公称流量：40mL/r补压时间20min15s4结束语通过对辑压机液压系统的优化改造，改造后的设备运行状况良好，提高了生产效率，为企业实现提产降耗及可持续发展奠定了坚实的基础。实例参考：1存在问题我公司一台HFCGl4065辐压机自年投产运行以来，随着时间增长，部分换向阀等阀件内部动作不灵敏；同时因液压油站在辑压机本体上，有时辐压机气动阀出现冒料，辐压机本体卫生较差，加上油站位置较高，设备维护不到位，造成液压油内油泥较多，进一步加剧了阀件的损坏速度。经常出现辑压机压力加不上或者压力达不到设定值，因该辑压机为恒压力控制，当压力达不到设定值时，液压油泵一直工作，导致油泵电机发热、液压油温度快速升高。液压油内有杂质，压力一直加压导致液压缸寿命大大缩短，备件消耗较高。有时候生产较紧张，被迫降低压力进行生产，产量比正常水平降低10%以上，辐压机成品熟料粉质量也较差。而且液压系统出现故障种类多，排查较困难，停机检查耗费时间较多，给设备稳定运行带来较大困难。2问题处理2.1 改造思路针对原来液压系统存在的问题，经过与公司技术人员沟通，决定在辐压机一个空间相对充足的地面增加一个1立方的液压油站，油站自带齿轮泵和电机、换向阀、加压阀、减压阀、压力传感器、压力表、加热器等主要控制部件，液压管道输出到辑压机本体，现场增加板式高压球阀，与原来的液压管道对接合茬。当需要哪个液压油站工作，可以通过高压球阀来进行切换，两套液压油站可独立运行。电控方面增加一套控制系统，硬件和软件方面满足控制要求，通过中控操作按钮进行切换，两套控制系统不受影响。现场增加触摸屏，直观反映辑压机运行数据。增加现场操作按钮，可实现手动开停，方便操作。辐压机新加液压站原理图见图Io图1辐压机新加液压站原理图2.2 改造过程2.2.1 设备安装方面新加液压油站在现场就位后，对油箱用地脚螺栓对油箱加固，防止设备震动引起的阀件、油管损伤。安装由液压油站至辑压机工作阀块的管路，4条管路分别负责左右进缸、退缸与溢流泄压阀块的动作。两套管路通过高压球阀切换。新加液压站各元器件代号及名称见表Io表1新加液压站各元器件代号及名称序号代号名称序号代号名称1500L该钢油箱13G14,M16,L-1000顺健2YWZ250港位计1460图，25K11>a,M14X1.5,WfS)l助表3QUQ2-20X10空气浅治器15DBDSIOK-IX200溢港阀4Q11F.DN10放油球海164WE10Y6XCG24NK4电磁柒向湖5GR47.40mlr,60L,20Nffa齿轮泵17A22061A()电磁换向阀6PK3506101.6套篙法兰18DBW10A25X2006EG24N9K4电船流网7ROTEX38啦2.2382联轴器19M-Sriokeos-IX播装单向现8Y2-160L-4,B35,l5KW,l470rpm电机20KHP20板式球而9IKW220V加热器21254OL落能器10DFB18XlOC高压过淀器22G1.42OMA融压力传感器114WE6D6X824N9K4电磁换向阀23KHP6板通阀12GmM6测压接头24RFA160X20L-Y回蚓滋器2.2.2 电气控制方面(1)硬件组态：考虑到现在新加设备较多，原来的辑压机主控柜PLC主机架模块已较多且低压控制回路已无安装位置，因此我们现场找到一个闲置的控制柜，增加从站一个。根据现场设备需要改造的情况，增加32路数字量输入模块一个、16路数字量输出模块一个、8路模拟量输入模块二个。因原来的CPU模块型号为312-1AE13,版本较低。因此我们一并对CPU升级，更换为315-1AG10,组态如图2。*1IM153-1庙.Q模块订货号.I地址Q.注释12SIif153-16ES7153-iAA03-0SB02045”34,DI32xDC24V6ES7321-1BLOO-OAAO0.35D016xDC24V0.5A6ES7322-1BHOO-OAAO0.16AI8xl2Bit6ES7331-7KF02-0AB0100.1151AI8xl2Bit6ES7331-7KF02-0AB0128.1438图2新该控制系统的硬件组态情况（2）低压回路：组态完成后，对模块完成配制接线，所有Dl点全部通过24V保险后进入输入点，数字量输出点控制24V继电器，继电器常开辅助点进入端子排。现场模拟量信号经过信号隔离器进入模拟量输入点。同时对油泵电机（15KW）,配制控制回路，增加电机保护器起到过流、欠/过压和堵转等功能，油站加热器增加回路，可以实现油站加热功能。（3）程序控制：程序编写的思路是在保留原来控制回路的基础上，增加主油站/备用油站选择按钮，当选择备用油站时，M18.0=l,否则为0。要想快速编写程序，需要明白液压阀件加压、减压、泄压、退缸、电动机的电气动作原理，根据液压原理图，得出液压阀件的电气动作原理图（见表2）。表2液压阀件的电气动作原理图序号、件状态、电磁铁电机16YVIaIGYVlb17.IYVl17.2YV117.4YV117.5YVlIlYVlM1辑压机运行-+2左侧加压-÷3右侧加压*-+-+4左侧泄压-+-5右侧泄压-+-6油缸回退-+-+根据以上原理图，主要编写程序见图3-图6。石满顺:右侧泄压阀-备用油站换向阀T50M18.000.4右侧加压阀卜油站?幌妣QI油站?幌妣G"17.2YV1*00.7右侧泄压阀I油站?幌妣二I油站?娱蛾Q*17.5YVl*K18.1M99.011.1"手动右卸压”程序段5 ：左侧泄压阀-备用油站换向阀00.3左侧加压阀 I油站?幌蛾QT51I油站?幌妣Q*17. IYVrM18.000.6左侧泄压阀I油站?幌蟋I油站?慢妣1*17.4YV/M18.1M99.011.0"手动左卸压图3左右侧泄压程序图4左侧加压程序程序段11：标题:注释:i卜Q 二加热器驱动加热器运行T59S_ODTS5Tf30sS5TS3OS -BCDCMP >RIO. 3"备用油站 加热器备妥Ql-I ”备用油站0000000000404.OOOOOOe+ OOl-0000007.8559MD42-10.4”备用油站M18.0Ql. 0“备用油泵驱动"（）Ql.1"备用油站加热器驱动图5加热器启停（油温超过40自动停止）00.3左侧加压阀用油站?幌，用油站?幄4*17.IYVl"QO.4右侧加压阀用油站?幌4用油站?幌，*17.2YV1"Q0.0退缸电磁阀一用油站?幌，-用油站?幌，"11YV1”退缸电磁阀用油站?幌，用油站?幌，"16YVlB"图6液压泵启停程序（4）增加触摸屏为了将现场液压油站运行状态更好、更直观的反应出来，便于现场员工巡检，现场增加威纶通触摸屏（型号：MT8102iP）,该触摸屏分辨率为1024X600,电源为10.5-28VDC输入，功耗低,有10/100BaSe-TXl以太网接口，与现有以太网络可以快速形成组网。为此，我们可以通过威纶通画面编辑软件EBProV6.06进行编辑，设置好触摸屏与现在CP在同一个网段，编辑完成后下载即可。现场根压机触摸屏监控画面见图7。图7现场辑压机触摸屏监控画面（5）现场操作在设备检查或者检修过程中，我们需要在现场对液压缸加压或者进行退缸操作，因此现场增加一操作箱，可以实现现场操作。为了降低故障率，提高操作的简易性，将现场转换开关信号引入Dl点，通过程序编写控制现场阀件操作，用程序控制代替继电器逻辑控制。现场操作按钮见图8。图8现场操作按钮3改造效果自年1月份改造完成后，因液压站远离辑压机本体，操作维护方便，设备卫生保持较好，液压油污染度大大降低，液压系统运行稳定。经过经两年的运行统计，故障次数由年的6次下降到现在年平均1次，液压缸更换数量由全年平均更换4个到现在两年更换了1个，设备维护费用大大降低。而且转压机工作压力比改造前有了提高，产量和质量有了一定提高，电耗有不同程度的下降，为公司节能降耗，成本降低起到了一定作用。可以说本次液压油站改造达到了预期效果，值得借鉴。