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摘 要:本文主要分析了水泥立磨在运行期间液压系统不稳定,频繁报警跳停磨主机的原因,以及改进方案。
关键词:水泥企业;立式磨;液压系统
我公司水泥磨采用的是德国莱歇公司生产的LM56.2+2C立式磨机,两个主辊、两个辅辊,设计产量为200t/h,实际生产能力达到220t/h以上。质量非常棒,运行两年多没有出现过设备问题。只是生产初期液压系统不稳定,频繁报警跳停,对氮气压力、节流阀进行多次调节试验,均未能彻底解决问题。通过对故障现象和液压系统控制程序的研究分析,发现该磨机液压系统控制程序原设计中有如下两项保护:
第一项:当主辊液压站正向压力达到120Bar时报警,同时跳停液压站和磨主电机;
第二项:在正常研磨状态下,加压过程中若主辊液压泵运行超过2min,便报运行超时故障,同时跳停液压站和磨主电机。
以上两项为厂家为保证设备安全而设置的保护,但在运行过程中由于工艺和原材料的原因经常发生报警跳停事故,严重影响正常生产。最后通过对液压系统控制程序的修改,有效解决了此问题。
1.立磨主要技术参数
立磨型号:LM56.2+2C,磨盘辊道名义直径:Φ 5600mm,磨辊碾压力:单辊2100 kN;主电机型号:YRKK900-6,额定功率:4200kw,额定电压:10KV;额定转速:994r/min;主减速机型号:KMPS 576,输入功率:4200kw,输入转速:990r/min,输出转速:22.12r/min,速比:40;主辊液压站型号:HSLM 1400/54/2,油泵功率:18.5KW,油箱容积:1400L,额定压力:15Mpa,额定流量:54L/min.
2.主辊液压站组成和控制程序
2.1主辊液压站组成
主辊液压站主要由油箱、过滤器、高压油泵、单向阀、溢流阀、电磁阀、节流阀、手动蝶阀、管路、液压缸、显示仪表、蓄能器及电控部分等组成(见图一)。
2.2主辊液压站控制程序
主辊液压站控制程序是为磨辊提供合适的加载力,实现磨辊在运行、加压、减压、抬辊、落辊等过程的自动控制。这里只描述与故障相关的两项程序。
(1)抬辊:在磨机主电机启动前,磨辊必须抬起并保持在高位。磨机正常运行期间,当中控操作员发出抬辊命令或检修时现场岗位工按下抬辊按钮、以及任何原因引起的磨机跳停、振动、磨辊触发低限位等液压站都会抬辊。抬辊时同时启动电磁阀7.11a、7.21a和7.22以及2.10、2.20高压油泵,两台油泵全速运行,将油箱的液压油经换向阀、管路打入液压缸的下腔将磨辊抬起。抬辊过程中当正向压力大于80Bar时启动7.3、7.4电磁阀25秒,将液压缸的上腔一部分液压油回流至下腔,以降低正向压力。当正向压力达到120Bar时液压站报警,同时跳停液压站和磨主电机。
(2)增加工作压力:磨机在正常研磨过程中,需要加压时由中控操作员设定工作压力大于当时压力反馈值加DP值(设置的差值)时,或者由于物料等的变化引起研磨压力的波动,当压力低于设定压力减去DP值时,液压控制系统都会自动加压。增加工作压力时启动7.11b电磁阀和2.10高压油泵,油泵半速运行,将一部分液压油从油箱打入液压缸的上腔以增加壓力。当油泵运行超过2min时,压力反馈值还未达到设定值,便报运行超时故障,同时跳停液压站和磨主电机。
3.故障分析及改进措施
针对第一项,当原材料的易磨性差,特别是磨高标号的水泥时,正向压力往往设置的比较高,有时达到110多Bar.这时如果有其他原因需要立即抬辊,或者由于振动、低限位等原因而自动抬辊时,7.3、7.4电磁阀泄压速度赶不上液压泵的加压速度,正向压力会很快升高,磨辊没有抬到高限位时压力已经达到报警值而引起磨机跳停。不得不手动泄压,重新开机投料,对生产影响特别大。正向压力达到120Bar时跳停是为了保护液压系统中的密封和管路安全,防止泄漏和管路爆裂的事故发生。通过对此现象的分析,这时如果停止抬辊,即停止液压泵运行、关闭相应电磁阀,压力便不会升高,无需跳停液压站和磨主电机,可以起到同样的保护作用。为此对液压系统的控制程序进行了修改,当正向压力达到120Bar时撤销抬辊命令,即停止液压泵运行、关闭相应电磁阀,再由操作员打开7.2电磁阀泄压,待压力合适时再次启动液压系统抬辊。从而避免了主机跳停,有效解决了因此影响生产的问题。
针对第二项,磨机在正常研磨过程中由于物料的变化,比如颗粒变化、进入铁块等物体、或者进入大量粉料、温度、料层的变化等原因,都会引起研磨压力的波动,当压力低于设定压力减去DP值时,液压控制系统会自动加压,如果压力变化较大,在加压过程中就会发生液压油泵运行超时故障而跳停液压站和磨主电机,对生产影响非常大。液压泵运行超时跳停主要是为了保护液压泵和管路是否有泄漏,另外长时加压会引起磨机振动。超时故障基本上都是物料引起的,若液压泵或管路有泄漏操作员会立刻发现的。通过对此现象的分析,当液压泵运行快到2min时,停止自动加压,即停止液压泵运行,便不会引发超时故障,这时操作员通过观察压力变化便可以判断是否有故障无需跳停液压站和磨主电机。为此对液压系统的控制程序进行了修改,在操作画面上增加液压泵运行时间的显示框(原系统程序液压泵运行时间通过后台程序计时,操作员看不到,不能随时掌握液压泵运行时间),使操作员可以明显的看到液压系统加压运行时间,到100秒时通过颜色报警提醒操作员,这时操作员通过修改压力设定值使其等于当时的压力反馈值便可停止加压,观察压力基本稳定,没有异常后,再设定压力重新加压。这样就避免了液压泵运行超时引起的跳停事故,有效解决了因此影响生产的问题。
具体程序就不公布了,由于每个公司用的编程软件不同,编程方法也有很多,只要能达到需要的效果就行。改造后,通过一年的运行,没有发现任何不良后果,有效解决了液压站频繁跳停故障,运转率有了很大提升。
参考文献:
[1]张秀全,张中国.立磨液压系统故障诊断分析及解决办法.新世纪水泥导报,2015(6):63.
作者简介:梁德合(1977-3)男,陕西省长武县人,中专学历,现为DCS系统管理员兼中控室主任、助理工程师。主要研究方向:工业自动化控制。
关键词:水泥企业;立式磨;液压系统
我公司水泥磨采用的是德国莱歇公司生产的LM56.2+2C立式磨机,两个主辊、两个辅辊,设计产量为200t/h,实际生产能力达到220t/h以上。质量非常棒,运行两年多没有出现过设备问题。只是生产初期液压系统不稳定,频繁报警跳停,对氮气压力、节流阀进行多次调节试验,均未能彻底解决问题。通过对故障现象和液压系统控制程序的研究分析,发现该磨机液压系统控制程序原设计中有如下两项保护:
第一项:当主辊液压站正向压力达到120Bar时报警,同时跳停液压站和磨主电机;
第二项:在正常研磨状态下,加压过程中若主辊液压泵运行超过2min,便报运行超时故障,同时跳停液压站和磨主电机。
以上两项为厂家为保证设备安全而设置的保护,但在运行过程中由于工艺和原材料的原因经常发生报警跳停事故,严重影响正常生产。最后通过对液压系统控制程序的修改,有效解决了此问题。
1.立磨主要技术参数
立磨型号:LM56.2+2C,磨盘辊道名义直径:Φ 5600mm,磨辊碾压力:单辊2100 kN;主电机型号:YRKK900-6,额定功率:4200kw,额定电压:10KV;额定转速:994r/min;主减速机型号:KMPS 576,输入功率:4200kw,输入转速:990r/min,输出转速:22.12r/min,速比:40;主辊液压站型号:HSLM 1400/54/2,油泵功率:18.5KW,油箱容积:1400L,额定压力:15Mpa,额定流量:54L/min.
2.主辊液压站组成和控制程序
2.1主辊液压站组成
主辊液压站主要由油箱、过滤器、高压油泵、单向阀、溢流阀、电磁阀、节流阀、手动蝶阀、管路、液压缸、显示仪表、蓄能器及电控部分等组成(见图一)。
2.2主辊液压站控制程序
主辊液压站控制程序是为磨辊提供合适的加载力,实现磨辊在运行、加压、减压、抬辊、落辊等过程的自动控制。这里只描述与故障相关的两项程序。
(1)抬辊:在磨机主电机启动前,磨辊必须抬起并保持在高位。磨机正常运行期间,当中控操作员发出抬辊命令或检修时现场岗位工按下抬辊按钮、以及任何原因引起的磨机跳停、振动、磨辊触发低限位等液压站都会抬辊。抬辊时同时启动电磁阀7.11a、7.21a和7.22以及2.10、2.20高压油泵,两台油泵全速运行,将油箱的液压油经换向阀、管路打入液压缸的下腔将磨辊抬起。抬辊过程中当正向压力大于80Bar时启动7.3、7.4电磁阀25秒,将液压缸的上腔一部分液压油回流至下腔,以降低正向压力。当正向压力达到120Bar时液压站报警,同时跳停液压站和磨主电机。
(2)增加工作压力:磨机在正常研磨过程中,需要加压时由中控操作员设定工作压力大于当时压力反馈值加DP值(设置的差值)时,或者由于物料等的变化引起研磨压力的波动,当压力低于设定压力减去DP值时,液压控制系统都会自动加压。增加工作压力时启动7.11b电磁阀和2.10高压油泵,油泵半速运行,将一部分液压油从油箱打入液压缸的上腔以增加壓力。当油泵运行超过2min时,压力反馈值还未达到设定值,便报运行超时故障,同时跳停液压站和磨主电机。
3.故障分析及改进措施
针对第一项,当原材料的易磨性差,特别是磨高标号的水泥时,正向压力往往设置的比较高,有时达到110多Bar.这时如果有其他原因需要立即抬辊,或者由于振动、低限位等原因而自动抬辊时,7.3、7.4电磁阀泄压速度赶不上液压泵的加压速度,正向压力会很快升高,磨辊没有抬到高限位时压力已经达到报警值而引起磨机跳停。不得不手动泄压,重新开机投料,对生产影响特别大。正向压力达到120Bar时跳停是为了保护液压系统中的密封和管路安全,防止泄漏和管路爆裂的事故发生。通过对此现象的分析,这时如果停止抬辊,即停止液压泵运行、关闭相应电磁阀,压力便不会升高,无需跳停液压站和磨主电机,可以起到同样的保护作用。为此对液压系统的控制程序进行了修改,当正向压力达到120Bar时撤销抬辊命令,即停止液压泵运行、关闭相应电磁阀,再由操作员打开7.2电磁阀泄压,待压力合适时再次启动液压系统抬辊。从而避免了主机跳停,有效解决了因此影响生产的问题。
针对第二项,磨机在正常研磨过程中由于物料的变化,比如颗粒变化、进入铁块等物体、或者进入大量粉料、温度、料层的变化等原因,都会引起研磨压力的波动,当压力低于设定压力减去DP值时,液压控制系统会自动加压,如果压力变化较大,在加压过程中就会发生液压油泵运行超时故障而跳停液压站和磨主电机,对生产影响非常大。液压泵运行超时跳停主要是为了保护液压泵和管路是否有泄漏,另外长时加压会引起磨机振动。超时故障基本上都是物料引起的,若液压泵或管路有泄漏操作员会立刻发现的。通过对此现象的分析,当液压泵运行快到2min时,停止自动加压,即停止液压泵运行,便不会引发超时故障,这时操作员通过观察压力变化便可以判断是否有故障无需跳停液压站和磨主电机。为此对液压系统的控制程序进行了修改,在操作画面上增加液压泵运行时间的显示框(原系统程序液压泵运行时间通过后台程序计时,操作员看不到,不能随时掌握液压泵运行时间),使操作员可以明显的看到液压系统加压运行时间,到100秒时通过颜色报警提醒操作员,这时操作员通过修改压力设定值使其等于当时的压力反馈值便可停止加压,观察压力基本稳定,没有异常后,再设定压力重新加压。这样就避免了液压泵运行超时引起的跳停事故,有效解决了因此影响生产的问题。
具体程序就不公布了,由于每个公司用的编程软件不同,编程方法也有很多,只要能达到需要的效果就行。改造后,通过一年的运行,没有发现任何不良后果,有效解决了液压站频繁跳停故障,运转率有了很大提升。
参考文献:
[1]张秀全,张中国.立磨液压系统故障诊断分析及解决办法.新世纪水泥导报,2015(6):63.
作者简介:梁德合(1977-3)男,陕西省长武县人,中专学历,现为DCS系统管理员兼中控室主任、助理工程师。主要研究方向:工业自动化控制。