張家口宣鋼機(jī)電工程有限公司 張 端

棒材生產(chǎn)線液壓、潤滑電控系統(tǒng)優(yōu)化

張家口宣鋼機(jī)電工程有限公司 張 端

介紹了宣鋼一鋼軋廠棒材生產(chǎn)線的液壓、潤滑系統(tǒng)自動控制原理，主要針對棒材生產(chǎn)線上料液壓站、3#剪及冷剪干、稀油潤滑泵改造進(jìn)行分析改進(jìn)，從而解決制約鋼液壓、潤滑系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵的因素，實現(xiàn)該系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

控制；PLC；稀油泵；報警

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀概述

宣鋼一鋼軋廠棒材生產(chǎn)線是一條自動化程度較高的，在國內(nèi)屬于較先進(jìn)的軋鋼生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線共設(shè)4個液壓站，即上料區(qū)液壓站、加熱爐區(qū)液壓站、軋線區(qū)液壓站、收集區(qū)液壓站。3個潤滑站，即粗軋區(qū)潤滑站、中軋區(qū)潤滑站、精軋區(qū)潤滑站。7套干油系統(tǒng)站，即上料區(qū)干油站、出爐區(qū)干油站、水冷區(qū)干油站、冷床區(qū)干油站、定尺區(qū)干油站、收集打捆區(qū)干油站、1#、2#、3#飛剪干油站。液壓、潤滑站主要有手動、自動兩種方式控制，手動方式主要用于泵站的檢修使用，油泵、循環(huán)泵單獨啟動，與液位、油溫等沒有聯(lián)鎖關(guān)系，此種工作方式不應(yīng)用于長期工作，僅限于本地操作方式。自動方式主要用于泵站正常工作。在此工作方式下油泵、循環(huán)泵啟動與液位、油溫具有聯(lián)鎖關(guān)系，泵站自動升壓、卸荷。

2 液壓潤滑主要控制系統(tǒng)

2.1 油溫檢測及控制

分為手動和自動兩種工作方式。手動方式時，手動啟動電加熱器，當(dāng)油溫高于35℃時，電加熱器停止加熱。自動方式時，當(dāng)油溫低于20℃時，加熱器自動加熱，當(dāng)油溫高于35℃時加熱器自動斷電停止加熱。

2.2 油箱液位檢測及控制

當(dāng)油箱液位低于低位報警點時，油箱停止加熱，并發(fā)出報警提示，控制室畫面顯示。液位低于低低位報警點時，泵站系統(tǒng)將停止工作，并在操作柜面板上顯示。

2.3 泵站系統(tǒng)壓力檢測及控制

油泵電機(jī)在滿足正常工作條件的情況下工作，系統(tǒng)正常升壓卸荷，系統(tǒng)壓力在泵啟動后12S,如果壓力超高或超低將自動停泵。

2.4 報警控制

過濾器、油箱液位、油箱溫度、系統(tǒng)壓力等信號在發(fā)生報警時，相對應(yīng)的報警信號燈亮，同時上位機(jī)畫面將有報警顯示。

2.5 泵站的啟動條件

（1）油箱液位高于低低位報警點；

（2）油溫不高于65℃；

（3）循環(huán)泵蝶閥行程開關(guān)及油泵蝶閥行程開關(guān)開到位；

（4）自動方式下循環(huán)泵在油溫高于45℃啟動，低于35℃時停止，在循環(huán)泵啟動的同時電磁水閥得電打開，循環(huán)泵停泵同時電磁水閥失電關(guān)閉。

3 運行中液壓潤滑自控系統(tǒng)改進(jìn)

3.1 上料液壓系統(tǒng)改進(jìn)

棒材生產(chǎn)線上料區(qū)由于特殊的使用環(huán)境及設(shè)計原因，液壓系統(tǒng)相配套的電氣系統(tǒng)運行弊端十分明顯，在幾年的使用過程中，故障發(fā)生頻繁，影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，并且造成材料成本較昂貴。上料區(qū)液壓站由于場地狹小等原因，控制柜位于油箱旁邊，灰塵、油氣污染嚴(yán)重，特別是熱坯烘烤、加之通風(fēng)不暢，導(dǎo)致PLC模塊經(jīng)常發(fā)生故障，且故障處理繁瑣，維修成本很高。原設(shè)計聯(lián)鎖較復(fù)雜，使用了PLC控制系統(tǒng)。由于液壓站與熱坯輥道距離較近，時常受高溫炙烤。在這樣特殊的工作環(huán)境中，柜內(nèi)原采用的PLC模塊經(jīng)常出現(xiàn)故障，由于聯(lián)鎖較多，故障處理起來較困難，經(jīng)常造成無謂的停機(jī)時間。針對上料液壓站電氣控制系統(tǒng)故障較多的問題，根據(jù)需要重新設(shè)計了配電器系統(tǒng)，摒棄了原有的PLC控制系統(tǒng)，將四臺液壓泵和一臺循環(huán)泵改為接觸器、按鈕聯(lián)鎖的異地控制回路，從而使設(shè)備控制簡單化，便于維修工人維護(hù)，并且設(shè)計了通過硬線實現(xiàn)的低液位報警系統(tǒng)。重新設(shè)計了上料液壓站電氣原理圖，由于平時換品種檢修時間較短，只能利用年修期間，對控制柜進(jìn)行徹底重新配盤改造。取消了原設(shè)計的通過PLC發(fā)出的低液位報警回路。改為硬線通過液位開關(guān)檢測后直接控制24V繼電器進(jìn)而通過繼電器輔助點來控制接觸器線圈的得電與失電。當(dāng)發(fā)生液位報警時一路啟動了電鈴控制系統(tǒng)提醒值班人員及時檢查油位，查找跑油點。一路通過繼電器輔助點切斷接觸器控制回路，使泵停止運行。

3.2 3#剪及冷剪干、稀油潤滑泵改造

3﹟剪和冷剪是必不可少的重要設(shè)備。如果它們發(fā)生故障，不能正常使用，就會造成全線停產(chǎn)。所以保障它們的正常工作，是我們維護(hù)工作的重中之重。但在實際生產(chǎn)中其干、稀油潤滑系統(tǒng)較易出現(xiàn)故障，原因為3﹟剪和冷剪的干、稀油潤滑系統(tǒng)原設(shè)計均為單一的干、稀油泵組為減速機(jī)箱體內(nèi)的傳動系統(tǒng)和剪臂、剪柄、剪座銅套等部位提供干、稀油潤滑。如發(fā)生故障，因無備用泵組，必須停機(jī)處理，較大影響生產(chǎn)的順行。在設(shè)備運行過程中，多次發(fā)生報警失靈的潤滑設(shè)備故障，造成減速機(jī)等關(guān)鍵部件因潤滑不到位而險些發(fā)生損壞的險肇事故。同時，也多次發(fā)生因干、稀油泵組零部件損壞，因沒有備用泵組而不得不停機(jī)處理，造成較長的停機(jī)時間，影響了棒材生產(chǎn)正常產(chǎn)量的完成。而且泵組是進(jìn)口件，其備件價值昂貴，到貨周期在八個月以上。為此我們有必要對上述設(shè)備進(jìn)行國產(chǎn)化改造，以保證備件及時到位和較大幅度降低備件費用。并增加備用系統(tǒng)，最低限度的減少停機(jī)時間。

對于3﹟剪和冷剪的稀油潤滑系統(tǒng)，我們借鑒軋線稀油潤滑站（其工作情況為一臺稀油泵工作，另一臺為備用）的特點，決定采用國內(nèi)最普遍的螺桿泵作為進(jìn)口泵的替代設(shè)備，并且把原進(jìn)口泵在未損壞的情況下同國產(chǎn)螺桿泵一起串聯(lián)使用，保證一用一備，并且在主供油管路上加裝了油流信號器，使其在原有的壓力繼電器提供壓力報警信號的同時，多了一重油流量報警，使其有單保險變?yōu)殡p保險，從而加強(qiáng)了供油信號的控制，從而做到發(fā)生故障時能夠準(zhǔn)確及時報警，以便及時啟動備用泵，把停機(jī)時間降到最低。對于3﹟剪和冷剪的干油潤滑系統(tǒng),我們選用國內(nèi)最普遍使用，造價較低的YDR型電動潤滑泵，同樣在原進(jìn)口泵在未損壞的情況下同國產(chǎn)電動潤滑泵一起串聯(lián)使用，保證一用一備，并且也在備用泵的主供油管路上加裝了電接觸點壓力表，加強(qiáng)供油信號的控制，同時在備用泵供油管路上加裝了一臺干油分配器，避免出現(xiàn)一臺干油分配器給兩路供油的現(xiàn)象發(fā)生。對供油的通暢提供了雙保險。通過以上措施，使得發(fā)生故障時能夠做到及時報警，在最短時間內(nèi)啟動備用泵，把停機(jī)時間降到最低。

4 結(jié)束語

本次對棒材生產(chǎn)線液壓、潤滑電控系統(tǒng)的改造，通過改變上料液壓站控制方式、供油信號合理優(yōu)化等，保障了生產(chǎn)線液壓、潤滑系統(tǒng)的可靠性，有效避免了因設(shè)備故障導(dǎo)致的事故，降低了維修成本，減輕了了工人的勞動強(qiáng)度。

[1]劉東．軋機(jī)油氣潤滑系統(tǒng)優(yōu)化改造[J]．液壓氣動與密封,2013(04):76-78．

[2]劉林．淺論棒材生產(chǎn)線中油氣潤滑技術(shù)運用[J]．科技風(fēng),2012(20):63．

[3]王豐．棒材生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)改造設(shè)計[J]．機(jī)床與液壓,2010(14): 114-116．

[4]趙新鵬．影響小型軋鋼生產(chǎn)的液壓問題及其對策[J]．重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報,1999(Z1):127-129．