趙美中　劉亞輝　李博雷

（陽泉冀東水泥有限責(zé)任公司）

摘　要：通過對水泥2#輥壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀的研究分析，針對原有液壓站運(yùn)行時的弊端，采取改造液壓站的措施。對原有液壓站進(jìn)行升級改造，即DCS系統(tǒng)中的PLC控制不變，通過液壓站整體升級，達(dá)到輥壓機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的效果。本次油站設(shè)計(jì)立足自身完成，自復(fù)工生產(chǎn)該站投入使用以來，保證了輥壓機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

根據(jù)“創(chuàng)新驅(qū)動、節(jié)能降耗”的發(fā)展理念，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我公司水泥工序快速推進(jìn)改造項(xiàng)目的實(shí)施。本次對2#輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)升級改造項(xiàng)目的實(shí)施以節(jié)約改造成本及后期運(yùn)行成本為原則，在機(jī)械技術(shù)管理人員的自主攻關(guān)設(shè)計(jì)下，改造后的液壓站經(jīng)專業(yè)廠家論證后于2020年3月中旬正式投入使用。目前，輥壓機(jī)運(yùn)行高效平穩(wěn)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

1　運(yùn)行現(xiàn)狀

我公司輥壓機(jī)液壓站改造前的原理見圖1，液壓站運(yùn)行狀況主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

圖1　改造前液壓站液壓原理圖片

（1）油箱容積過小僅為300L，儲油少，生產(chǎn)運(yùn)行前輥壓機(jī)液壓站油標(biāo)正常位置為200L高度，加載壓力達(dá)到7.5MPa高壓油泵停機(jī)，液壓油從油缸無桿腔返回油箱，油箱會出現(xiàn)油滿溢出現(xiàn)象，造成了油品的浪費(fèi)，油站廠家的設(shè)計(jì)缺陷大大增加了崗位人員清理油站衛(wèi)生的勞動強(qiáng)度。此外輥壓機(jī)出現(xiàn)卡料現(xiàn)象時，需人為進(jìn)行退輥操作，待油液加注到上限位時，加載壓力開啟后油標(biāo)仍顯示油位過低，進(jìn)油管無法觸碰油液液面，導(dǎo)致油泵無法正常供油，損壞油泵和液壓元件。

（2）由于輥壓機(jī)未設(shè)計(jì)自動退輥功能，每次設(shè)備跳停后都帶載強(qiáng)行啟動，對輥壓機(jī)扭矩支撐結(jié)構(gòu)、減速機(jī)、十字萬向聯(lián)軸器和主電動機(jī)造成一定程度的損壞，埋下隱患。

（3）液壓回路設(shè)計(jì)不合理，該液壓站5個溢流閥串聯(lián)在液壓系統(tǒng)中，以致出現(xiàn)故障后排除時間過長，進(jìn)而造成水泥系統(tǒng)長時間停機(jī)，影響到水泥的正常生產(chǎn)。此外在保壓狀態(tài)下未設(shè)計(jì)單向閥，工況下不能對系統(tǒng)壓力進(jìn)行鎖止，僅依靠電磁換向閥對其進(jìn)行截止，此設(shè)計(jì)容易造成系統(tǒng)漏壓而無法滿足系統(tǒng)長時間保壓，致使液壓站頻繁起泵補(bǔ)壓，大大減少油泵與電磁換向閥的使用周期；同時油液的沖擊也造成了蓄能器氮?dú)馄つ业氖褂弥芷谳^短，每3個月需全部更換。

（4）液壓管路布置及元件選型不合理，管路密封容易泄露。手動泄壓閥采用集成閥座式，采用的面密封方式容易造成閥座漏油。系統(tǒng)卸荷閥采用先導(dǎo)式溢流閥，無法精準(zhǔn)卸荷，故障率較高；液壓系統(tǒng)中未設(shè)計(jì)安裝精過濾裝置，當(dāng)金屬雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，造成液壓元件的堵塞或損壞，致使油站無法正常運(yùn)行。

（5）高壓油泵流量選型過小，導(dǎo)致設(shè)備開機(jī)時補(bǔ)壓時間過長（約20min），導(dǎo)致系統(tǒng)空運(yùn)行，增加了生產(chǎn)用電成本。

2　改造措施

我公司機(jī)械技術(shù)人員經(jīng)過改造前的認(rèn)真比對分析，通過專業(yè)廠家的充分論證，本著安全的原則，利用2020年淡季檢修機(jī)會開始實(shí)施改造工作。結(jié)合以上存在的問題，具體改造措施如下：

（1）把原容積為300L的油箱增加到1000L，新油箱配有空氣濾清器、液位計(jì)、電子液位控制器、排污閥、檢修人孔門。

（2）系統(tǒng)增加2臺型號為160/125-100的退輥液壓缸以及一套電磁換向閥與油路模塊，此退輥系統(tǒng)并聯(lián)安裝在加載回路中（包含無縫鋼管、90°彎頭等），接入DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中控遠(yuǎn)程控制操作。

（3）泵出口加裝電磁換向閥，高壓油泵出口以及每個加壓口全部設(shè)計(jì)安裝壓力測點(diǎn)，為快速排查故障提供數(shù)據(jù)支持。重新加工閥座，更換進(jìn)口力士樂閥件，保證閥件可靠性。加載系統(tǒng)油路設(shè)計(jì)安裝單向閥，改善頻繁補(bǔ)壓的弊端。系統(tǒng)卸荷閥采用無泄漏或者微泄露電磁球閥，在保壓狀態(tài)良好的情況下實(shí)現(xiàn)小流量精準(zhǔn)卸荷。供油增加精過濾器，有效保護(hù)閥件，同時泄壓閥回到油箱的管路增加磁性過濾器，保證油品清潔度。

（4）更換奉化奧特萊蓄能器4個，容積為40L，并與現(xiàn)場閥座相匹配。

（5）重新布置現(xiàn)場管路，徹底解決原管路漏油、不便于維修的現(xiàn)狀。更換手動泄壓閥2個，平面密封結(jié)構(gòu)改為兩端絲扣連接形式，原泄壓閥位置使用無縫鋼管進(jìn)行焊接密封處理，形式變?yōu)橹蓖ㄊ?。液壓缸接頭重新加工成統(tǒng)一規(guī)格，每個油缸包含4個接頭3個絲堵，同時加工金屬編織油管4根。

（6）更換型號為：CBF-F425-ALP的大流量齒輪泵，公稱流量為40mL/r，流量為原來油泵的4倍，作為輥壓機(jī)系統(tǒng)開機(jī)時快速補(bǔ)壓油泵。

（7）系統(tǒng)調(diào)試過程中加載壓力增大到11MPa，整個系統(tǒng)的承受壓力能夠滿足工況使用要求。

（8）帶料成功試車。

改造后的輥壓機(jī)液壓站液壓原理圖見圖2。

3　改造效果

液壓站自改造投入使用后，徹底解決了出廠時設(shè)計(jì)缺陷及運(yùn)行弊端，改造效果良好。

圖2　改造后的輥壓機(jī)液壓站液壓原理

（1）運(yùn)行過程中液壓站干凈整潔，大大減少崗位人員清理衛(wèi)生工作量。

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)中控遠(yuǎn)程退輥，避免設(shè)備帶載啟動，增加設(shè)備保護(hù)系數(shù)。

（3）大流量油泵的投入使用，15s即可建立液壓系統(tǒng)壓力，大大縮短開機(jī)時間。

（4）工況下左右腔壓力分別為10.4MPa與10.5MPa，定輥與動輥減速機(jī)振動值分別為2.18mm/s與5.77mm/s，加載壓力及輥?zhàn)友心顟B(tài)穩(wěn)定，便于操作員根據(jù)物料調(diào)整輥壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)。改造后投入運(yùn)行的輥壓機(jī)液壓站及中控畫面見圖3。

圖3　改造后的輥壓機(jī)液壓站及中控畫面

改造前后數(shù)據(jù)對比見表1。

表1　改造前后數(shù)據(jù)對比

4　結(jié)束語

通過對輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化改造，改造后的設(shè)備運(yùn)行狀況良好，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)提產(chǎn)降耗及可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

來源：《水泥》2020年第9期