張海濱

【摘 要】本文通過對機電液一體化系統(tǒng)的結構和工作原理進行簡要的介紹，主要論述了機電液一體化知識在設備管理和故障診斷中的實際應用，以供相關人士參考。

【關鍵詞】機電液一體化；設備管理；故障診斷；實際應用

隨著科學技術的不斷進步，工程機械設備的機械化也逐漸的和現(xiàn)代化的計算機信息技術相結合，從而促進了我國社會經濟的發(fā)展。目前，在工業(yè)發(fā)展過程中，許多的工業(yè)都將多功能自動化系統(tǒng)應用在設備中，使得我國的工業(yè)得到有效的發(fā)展。而機電液一體化知識的運用可以給機械設備的設計和維修提供了相關的依據(jù)，這樣不僅可根據(jù)施工工藝和施工現(xiàn)場的要求，對機械設備選取和電子系統(tǒng)元件的設計，以便于對機械設備系統(tǒng)的設計和改造。機電液一體化知識是對機械設備的電氣、電子以及液壓系統(tǒng)的綜合性分析，再通過機械設備監(jiān)管設施，對機械設備的各個方面進行檢測和控制，保障機械設備的正常運行，從而提高設備的使用效率。

1.豎式預熱器結構和工作原理

豎式預熱器是機電液一體化設備中的一種，通過機電液一體化知識的應用，主要是將設備系統(tǒng)中的電氣和液壓系統(tǒng)進行原理分析，從而對其設備中存在的故障進行快速的定位查找，為工業(yè)生產提供良好的條件。

1.1結構特點

目前，在鋼廠煉鋼的過程中，人們主要通過豎式預熱器對活性石灰進行生產。其中豎式預熱器主要是由料倉、液壓站、現(xiàn)場控制柜、液壓推桿等結構部件組合而成的。它在鋼廠煉鋼的過程中，主要是用把預熱器料倉中的石灰石原材料運送到預熱倉中，再通過一定的溫度將材料進行加入，從而使得石灰石材料在進行物料預熱，讓材料才、當中的部分物質出現(xiàn)分解，然后通過液壓推桿的作用力將其材料推送到回轉窖當中進行煅燒，從而形成鋼廠煉鋼過程中所需要的活性石灰。機械設備和傳統(tǒng)的施工工藝相比，豎式預熱器的生產工業(yè)更加簡便，而且在生產過程中提高了能源的利用率，從而有效的降低了活性石灰的生產成本。

1.2工作原理

這種設備系統(tǒng)比較復雜，它在生產過程中主要是通過8個液壓推桿進行有規(guī)律的循環(huán)作業(yè)施工，而且在液壓推桿運作的時候，還要采用PLC控制柜對其進行有效的控制，從而提高豎式預熱器的生產效率。

在豎式預熱器中的PLC控制柜中具有一個選擇性的控制開關，它可以的現(xiàn)場和PLC進行選擇性的控制。當對現(xiàn)在進行控制的時候，豎式預熱器中的現(xiàn)場控制箱就對液壓張和液壓推桿的工作進行有效的控制。而當打開的是PLC控制柜的話，PLC控制柜就要對液壓張和液壓推桿進行有效的控制，這中對功能的控制方法，有著很強的容錯性，當現(xiàn)場控制箱出現(xiàn)故障的時候，我們就可以通過選擇控制開關對PLC控制柜進行控制，從而保障液壓站和液壓推桿進行正常的工程。有效的減少了機械設備的停運時間，降低因機械設備出現(xiàn)故障給工業(yè)生產帶來的影響。

推桿液壓站的工作原理是：柱塞泵從油箱中將油液抽出并經濾油器和電磁溢流閥后輸送到單向閥，電磁溢流閥電磁鐵在通電情況下，油液經電磁溢流閥回到油箱，系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。電磁溢流閥電磁鐵在油泵電機啟動約3s后斷電，壓力油經過高壓球閥后到達電磁換向閥。電磁換向閥共有八組，分別依次控制著八組液壓推桿油缸。每組電液換向閥都疊加有雙單向節(jié)流閥，通過調節(jié)雙單向節(jié)流閥兩側的調節(jié)螺釘，可調節(jié)油缸的速度。電磁換向閥帶有雙電磁鐵，通過電磁鐵的通、斷電可控制油缸的前進或后退。

2.預熱器功能設計和故障判斷

在生產過程中需要根據(jù)回轉窯的工作狀況調整預熱器的推料量和計算出當班生產的總推料量，以便進行投入和產出和能源使用效率的技術和經濟分析。由于推桿單次推料量可以根據(jù)推桿運動的行程和經驗大致算出，因此在生產過程中更關注的是推桿間隔時間和當班生產推桿總動作次數(shù)以及交接班清零按鈕。推桿液壓站需要對油泵電機、油溫、油壓、油箱油位、濾油器堵塞、冷卻水進口溫度、冷卻水出口溫度和壓力等綜合控制和顯示，保證系統(tǒng)安全運行。

在上位機監(jiān)控畫面或者DCS監(jiān)控畫面中可以根據(jù)上述的需求設計推桿間隔時間輸入框、當班生產推桿總動作次數(shù)顯示框和交接班清零按鈕。為輸入的十進制推桿間隔時間通過編寫的PLC程序轉化為時間格式和推桿啟動后間隔時間計時和剩余時間以及當班生產推桿次數(shù)累計以及交接班清零程序日1?？梢愿鶕?jù)實際生產情況靈活的進行預熱器系統(tǒng)的電氣設計，可以根據(jù)現(xiàn)場工作狀況進行設備功能的設計或者升級改造。

在上位機監(jiān)控畫面或者DCS監(jiān)控畫面中可以直接觀察到各個推桿的動作情況，前進或后退過程中相應箭頭指示前進或者后退動作，前進或者后退到位，相應指示燈變綠。如果過程中沒有到位，相應的指示燈以紅色顯示。超過間隔時間后，下一個推桿開始動作。從而把動作故障的推桿隔離出大循環(huán)中。操作人員根據(jù)相應的指示燈提示，可以快速判斷出故障的位置，通知維修人員進行處理。當液壓推桿發(fā)生故障檢修時，在液壓推桿旁推桿箱上將自動或者手動選擇開關打到手動，液壓推桿退出自動工作狀態(tài)，不受PLC控制按順序、時間循環(huán)工作停止。手動點動或一直按動前進或后退按鈕（按鈕和燈一體），前進或后退電磁閥的電閉合。液壓推桿前進或后退碰到限位開關時，限位開關常開接點動作，按鈕上燈亮。同時限位開關常閉接點動作斷開按鈕回路，電磁閥失電斷開，液壓推桿前進或后退停。檢修完畢，維修人員將轉換開關打到自動工作，被分離出去的推桿將返回到循環(huán)中。

推桿液壓站的油溫、油壓、油箱油位、冷卻水進口溫度、冷卻水出口溫度和壓力根據(jù)實際生產情況只需在上位機監(jiān)控畫面或者DCS監(jiān)控畫面進行綜合保護動態(tài)顯示監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)控的這些參數(shù)可以直觀和及時的反映出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運行情況。根據(jù)監(jiān)控的參數(shù)和液壓系統(tǒng)的原理圖可以方便的判斷和排除故障，如果使用非冷卻塔強制循環(huán)冷卻水，在油箱溫度升高時，應注意觀察冷卻水的流量和溫度的變化，發(fā)現(xiàn)溫度升高要及時排查冷卻水的進回水溫度和壓力變化情況。如果觀察某一個推桿動作前進或者后退速度慢，在排除推桿與料倉壁的硬機械摩擦后，應根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖分析定位然后調整流量調節(jié)閥，使推桿運動速度順暢和平穩(wěn)。如果觀察系統(tǒng)油壓突然降低，應該檢查系統(tǒng)是否管路泄漏，出現(xiàn)泄壓。

運用機電一體化綜合知識，在實際生產過程中既可以根據(jù)工作需要進行系統(tǒng)的功能升級或者改造，又可以根據(jù)系統(tǒng)分析快速判斷故障位置，為快速維修提供支撐，使得設備的管理很順利從定期維修向預知維修轉變，不僅節(jié)省了維修時間和降低企業(yè)生產成本，而且能取得更高的社會效益。

3.結束語

由此可見，機電液一體化知識在設備管理和故障診斷中應用的十分廣泛，它不但有效的提高了設備的工作效率，還有效的對機械設備進行了維修和養(yǎng)護，有利于工業(yè)的發(fā)展。目前，在我國這項技術的應用范圍也越來越廣，它不但促進了我國社會經濟的發(fā)展，還有效的提高了人們的生活品質。

【參考文獻】

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