牛 鵬 孟 陽 吳新民

（1中信重工機(jī)械股份有限公司 河南洛陽 2洛陽礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 河南洛陽）

中信重工開發(fā)研制出LGM5024水泥原料立磨，由于具有價(jià)格低、產(chǎn)量高、耗能少、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，在客戶中得到一致好評(píng)，但是客戶對(duì)新產(chǎn)品液壓系統(tǒng)不太熟悉，以致在使用中出現(xiàn)一些問題。廣東塔牌水泥集團(tuán)使用的LGM5024立磨，一直存在振動(dòng)大、料層厚度波動(dòng)大、壓力波動(dòng)大、管路頻繁存在液壓沖擊現(xiàn)象。仔細(xì)分析磨輥張緊液壓系統(tǒng)工作原理，采取相應(yīng)整改和預(yù)防措施，目前設(shè)備可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)量都有很大提高。

一、LGMS5024原料磨磨輥張緊液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖1 液壓張緊系統(tǒng)原理圖

液壓張緊系統(tǒng)（圖1），主要作用是磨機(jī)工作時(shí)對(duì)研磨輥提供研磨力，實(shí)現(xiàn)升、降輥等輔助功能。由液壓站、中間連接管路和油缸蓄能器裝置組成。液壓站包括油箱、泵裝置、功能閥組及檢測(cè)元件，油缸蓄能器裝置有4個(gè)，分別布置在立磨的4個(gè)支柱內(nèi)外，是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行單元，中間管路將液壓站和油缸蓄能器連接起來，用來輸送油液。

2.工作原理

（1）過濾循環(huán)。電機(jī)啟動(dòng)，所有電磁閥均不加電，油箱內(nèi)的油液通過吸油過濾器2，經(jīng)油泵4打出，再經(jīng)壓力過濾器7，利用電液換向閥11的中位M機(jī)能，使油液重新返回油箱，以實(shí)現(xiàn)油液的循環(huán)過濾。

（2）磨輥上升。電機(jī)啟動(dòng)，電磁鐵DT1和DT3加電，油液經(jīng)吸油過濾器2，油泵4，高壓過濾器7，電液換向閥11，單向節(jié)流閥12，通過管路進(jìn)入油缸的下腔，推動(dòng)油缸活塞上行，油缸活塞桿通過主機(jī)的搖臂帶動(dòng)磨輥上升。同時(shí)，油缸上腔的油液在下腔油壓的作用下，通過液控單向閥17和節(jié)流閥15.3流回油箱，油缸的上升速度可由節(jié)流閥15.3調(diào)節(jié)。當(dāng)磨輥上升至要求的位置時(shí)，DT1和DT3失電，磨輥上升停止并可保持在上位位置。

（3）磨輥下降。電機(jī)啟動(dòng)，電磁鐵DT2加電，油液經(jīng)吸油過濾器2，油泵4，高壓過濾器7，電液換向閥11，單向節(jié)流閥12，通過管路進(jìn)入油缸的上腔，油缸下腔的油經(jīng)單向節(jié)流閥12，電液換向閥11，單向閥10.2流回油箱，使油缸活塞桿帶動(dòng)磨輥下降。磨輥的下降速度可通過單向節(jié)流閥12進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)磨輥下降至設(shè)定下限位（磨輥接近磨盤物料）時(shí)，電機(jī)斷電，電磁鐵DT2失電，磨輥下降停止。

（4）磨機(jī)正常工作：當(dāng)磨機(jī)正常連續(xù)工作期間，泵電機(jī)和電磁鐵DT1，DT2，DT3失電，DT4加電，此時(shí)，油缸下腔與油箱接通，磨輥在自重和上腔壓力作用下壓于要研磨的物料上，隨著磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料不斷受到擠壓研磨。油缸上腔的壓力根據(jù)物料的情況進(jìn)行設(shè)定，壓力變送器13將檢測(cè)到的壓力值變成電信號(hào)送出到PLC。當(dāng)由于泄漏或物料狀態(tài)變化等因素而引起研磨壓力低于所設(shè)定的壓力值時(shí)，油泵啟動(dòng)，同時(shí)電磁鐵DT2加電（DT4不失電），對(duì)油缸上腔補(bǔ)油加壓，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，泵電機(jī)斷電，電磁鐵DT2失電，加壓停止；當(dāng)由于物料狀態(tài)變化等因素而引起油缸上腔壓力升高超過所設(shè)定的壓力值時(shí)，電磁鐵DT3加電（DT4不失電），上腔通過液控單向閥17和節(jié)流閥15.3卸壓（卸壓速度由節(jié)流閥15.3調(diào)節(jié)），當(dāng)壓力降至所設(shè)定的壓力值時(shí)，電磁鐵DT3失電（DT4不失電），卸壓停止。如此，磨機(jī)始終在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)進(jìn)行研磨工作。

二、LGMS5024原料磨故障現(xiàn)象

原料立磨空運(yùn)轉(zhuǎn)情況下振動(dòng)不明顯，在帶料運(yùn)轉(zhuǎn)情況下立磨振動(dòng)大、料層厚度波動(dòng)也大，振動(dòng)波形見圖2，壓力波動(dòng)見圖3，蓄能器處能聽到明顯液壓沖擊聲。

三、故障分析與處理

根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)磨的安裝狀態(tài)進(jìn)行分析，設(shè)備的機(jī)械安裝及各項(xiàng)工藝參數(shù)配置符合圖紙要求，可排除機(jī)械和工藝配置對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的影響，那么對(duì)設(shè)備造成影響的唯一因素就是液壓系統(tǒng)。

1.液壓系統(tǒng)保壓效果不好

圖2 立磨料層波動(dòng)圖

圖3 工作研磨壓力波動(dòng)圖

如果液壓系統(tǒng)保壓效果不好，會(huì)導(dǎo)致工作壓力減小。根據(jù)工藝要求，控制程序?qū)毫M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)檢測(cè)壓力低于設(shè)定值時(shí)，液壓泵會(huì)啟動(dòng)。如果保壓效果不好液壓泵會(huì)頻繁啟停，導(dǎo)致壓力波動(dòng)。這與現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)出來的壓力波動(dòng)現(xiàn)象非常吻合。然而在進(jìn)行保壓試驗(yàn)時(shí)，保壓效果很好，不存在泄漏現(xiàn)象。

2.蓄能器充氮壓力不滿足使用要求

蓄能器用于吸收液壓缸上腔的壓力脈動(dòng)，作用相當(dāng)于液氣彈簧。磨機(jī)研磨過程中，由于物料的料層厚度或顆粒度的變化，必然引起磨輥上下波動(dòng)，此種情況下，蓄能器利用氣體的可壓縮性，在油缸活塞波動(dòng)時(shí)，可暫時(shí)將多余的油液儲(chǔ)存于蓄能器中或?qū)⑿钅芷鞯挠鸵杭皶r(shí)地補(bǔ)充到油缸中，以維持油缸內(nèi)的壓力基本平穩(wěn)，有利于磨機(jī)的研磨過程連續(xù)進(jìn)行。從蓄能器的作用可以看出，因此立磨的振動(dòng)、壓力波動(dòng)和沖擊與蓄能器有著密切的關(guān)系。從圖3可以看出，立磨實(shí)際工作時(shí)的研磨壓力主要在3～5 MPa波動(dòng)，平均研磨壓力在4 MPa。用戶將蓄能器的充氮壓力充到4 MPa，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，蓄能器的充氮壓力一般應(yīng)為工作壓力的60%，由此可知蓄能器的充氮壓力不符合要求，從而引起以上故障。

3.故障處理

根據(jù)分析，按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況，考慮物料硬度較小、研磨壓力不高的特點(diǎn)，將蓄能器充氮壓力降低到2.8 MPa。再次投入運(yùn)行后，工作研磨壓力穩(wěn)定到4.5 MPa，液壓沖擊及蓄能器異響現(xiàn)象消除，立磨的振動(dòng)值大幅降低，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。