徐兆超

（銅陵有色金冠銅業(yè)分公司，安徽 銅陵 244000）

立式壓濾機是一個常見的固液分離設(shè)備，全自動控制，自動化程度較高。目前我廠使用的立式壓濾機分為三種（山東煤機1種，奧圖泰2種），設(shè)備故障率較高，維修難度大且維修時間較長。為了更高效的處理設(shè)備故障以及便于其他維護(hù)人員學(xué)習(xí)，對各類故障加以統(tǒng)計和總結(jié)，提出解決方案以及檢修方向，降低設(shè)備故障率、減少對生產(chǎn)的影響。3臺壓濾機控制系統(tǒng)類似，下面就以LAROX 精礦壓濾機為主要研究對象。

1 立式壓濾機的結(jié)構(gòu)及工作流程

1.1 立式壓濾機基本結(jié)構(gòu)

1.2 立式壓濾機的工作流程

1.2.1 壓力釋放

壓力釋放過程，主要是為了設(shè)備以及人身安全，通過控制閥門釋放濾腔內(nèi)的壓力，以便板框安全打開。

1.2.2 板框打開

板框打開過程是通過控制壓濾機本體4個液壓缸頂起，上限位采用光電開關(guān)感應(yīng)，到位后鎖緊銷動作使壓濾機保位。

1.2.3 卸料、濾板

卸料過程中，會伴隨著濾布洗滌、濾布驅(qū)動以及皮帶傳輸過程。其中濾板驅(qū)動包含了濾布定位系統(tǒng)以及濾布調(diào)偏系統(tǒng)。

（1）濾布定位系統(tǒng)

圖1 立式壓濾機結(jié)構(gòu)圖

序號 內(nèi)容 序號 內(nèi)容 序號 內(nèi)容1 控制系統(tǒng) 2 高壓水站 3 下壓板4 液壓缸 5 擠壓管 6 進(jìn)料管7 下機架 8 清洗裝置 9 料斗10 張緊裝置 11 液壓系統(tǒng) 12 風(fēng)干系統(tǒng)13 驅(qū)動裝置 14 濾板組 15 糾偏裝置16 導(dǎo)向輥 17 濾布 18 上機架19 固定圈 20 隔膜 21 吊耳22 上壓板 23 鎖緊缸 24 機架側(cè)板

圖2 立式壓濾機工作流程

濾布定位系統(tǒng)的作用是保證板框閉合時濾布接縫位于板框外部（板框閉合時，接縫停留在板框內(nèi)部會造成板框、密封條、以及濾布接縫的損壞，造成板間密封不嚴(yán)漏液以及濾餅不干等問題），其基本原理如下：濾布接縫檢測開關(guān)檢測到接縫后，程序內(nèi)部編碼器參數(shù)清零，確認(rèn)編碼器清零后，濾布進(jìn)入板框，接縫位于板框外的編碼器值，假設(shè)為X，每塊板框的長度Y是一致的（相應(yīng)的編碼器值不變）,濾布驅(qū)動過程中，會根據(jù)編碼器值的變化，確認(rèn)是否停止驅(qū)動進(jìn)入下一步，例如卸餅板框數(shù)設(shè)定為5塊，濾布停止運行的編碼值位X+5Y；濾布正常情況下，濾布的長度都是一定的，設(shè)定為Z，當(dāng)濾布接縫感應(yīng)開關(guān)未檢測到接縫或者提前檢測到接縫，X+5Y超過10%～20%或者-10%～-20%,會出現(xiàn)接縫錯位報警，需重新找尋濾布接縫；

（2） 濾布糾偏系統(tǒng)

濾布糾偏系統(tǒng)作用是通過調(diào)整導(dǎo)向輥的位置來調(diào)節(jié)濾布的左右跑偏，保障濾布在板框內(nèi)運行，其基本原理如下：正常情況下，濾布處于導(dǎo)向輥的中間位置，當(dāng)濾布向一邊偏移時，濾布自動糾偏裝置就會把濾布帶回中間位置（大幅度跑偏很難單一通過糾偏系統(tǒng)糾正）。其追蹤功能是由自動調(diào)偏輥以及板框左右兩側(cè)的光敏開關(guān)組成。濾布向一側(cè)偏移到一定程度時，光敏開關(guān)動作，此時PLC認(rèn)為濾布跑偏，自動調(diào)偏輥開始自動調(diào)節(jié)。當(dāng)濾布偏移超出范圍時，自動調(diào)偏輥上側(cè)的左右極限限位開關(guān)動作，壓濾機報警停機。

當(dāng)調(diào)偏輥上下移動超出范圍時，調(diào)偏輥范圍傳感器檢測不到金屬板時，自動調(diào)偏輥就會報警停機，這時需要通過手操器將其帶回金屬板中間位置。通過控制面板可以改變調(diào)偏輥的動作時間，其標(biāo)準(zhǔn)的時間設(shè)定參數(shù)如下：

跟蹤延時 ： ＊S

跟蹤時間 ： ＊S

延遲時間的回復(fù)： ＊S

左邊回復(fù)時間： ＊S

右邊回復(fù)時間： ＊S

濾布自動調(diào)偏過程（以濾布向左偏為例）：

如果濾布左側(cè)限位檢測到濾布跑偏，信號時間超出跟蹤延時時間，調(diào)偏電機動作使調(diào)偏輥動作，使濾布向右調(diào)整，電機動作時間為跟蹤時間。當(dāng)跟蹤時間結(jié)束，調(diào)偏電機停止進(jìn)入延時時間的回復(fù)階段。這之后，糾偏電機開始驅(qū)動自動調(diào)偏輥到左邊回復(fù)時間階段，跟蹤結(jié)束。同樣，濾布向右偏移時調(diào)整過程一，只是方向相反。

1.2.4 板框閉合

鎖緊銷收回，快速油缸向下動作，到板框下限位時，鎖緊銷動作，鎖緊板框。鎖緊銷鎖緊后，驅(qū)動密封油缸動作，將密封板向上頂起，密封完成。

1.2.5 過濾

當(dāng)壓濾機濾板組件頂緊后，相鄰兩塊濾板之間構(gòu)成濾室，料漿通過各進(jìn)料管進(jìn)入各濾室，形成濾餅，濾液透過濾布排除。

1.2.5 管道沖洗、軟管清洗

主要是為了防止管道腐蝕以及管道堵塞，通過控制相應(yīng)的閥門以及水泵來完成控制過程。

1.2.6 擠壓

擠壓水泵將高壓水送到板框的隔膜上方，隔膜擠壓濾餅，使濾餅中的水被擠出濾餅。

1.2.7 管路排污

排放管路中的污水。

1.2.8 風(fēng)干

如今，飛雄機場已開通北京、上海、廣州等23個城市的航線，累計輸送旅客近400萬人次。如今，響水鄉(xiāng)已在航線下方的青山村建設(shè)8000畝玫瑰園，通過將玫瑰花的造型和光、電等技術(shù)的運用，讓每一個乘客無論白天晚上，都能在飛機上欣賞花海畢節(jié)的美。

壓縮風(fēng)通過分配管到濾腔，給濾餅進(jìn)行干燥，進(jìn)一步降低濾餅水分。

3 常見故障判斷處理

3.1 濾布、驅(qū)動故障

3.1.1 濾布錯位故障

正常情況下，濾布運行過程中，接縫檢測開關(guān)檢測到接縫，驅(qū)動運行正常。但在一些特定情況下，接縫檢測時脈沖數(shù)值不對就會導(dǎo)致濾布錯位故障。錯位故障主要有以下幾點原因：1、編碼器損壞，可以通過人工手動驅(qū)動濾布檢測編碼器變化情況確認(rèn)編碼器好壞；2、接縫未檢測到，可以讓濾布接縫來回通過接近開關(guān)，確認(rèn)接近開關(guān)好壞，若接近開關(guān)良好，可以通過調(diào)節(jié)兩者距離解決；3、濾布變長，長時間的運行會造成濾布持續(xù)變長，當(dāng)編碼器檢測濾布長度脈沖超過設(shè)定值一定范圍時，會出現(xiàn)濾布錯位故障，這時只需要重新設(shè)定濾布長度，故障即可解決。4、接縫傳感器檢測到其他金屬物體報警，這時就需要檢測確認(rèn)具體故障點。5、濾布接縫有時候會進(jìn)入板框內(nèi)部，要確認(rèn)每塊導(dǎo)輥的磨損情況，導(dǎo)輥的磨損會造成原先設(shè)定的板框長度值發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致濾布接縫在板框閉合時位于板框內(nèi)部。

3.1.2 濾布糾偏故障

在濾布驅(qū)動過程中，濾布會出現(xiàn)或多或少的跑偏現(xiàn)象。在可控的范圍內(nèi)，可以通過自動糾偏系統(tǒng)來調(diào)偏。通常情況下，自動糾偏系統(tǒng)故障，主要有以下幾點原因：1、跑偏檢測開關(guān)故障，可以通過檢測具體出故障開關(guān)，更換維修；2、驅(qū)動氣缸或者驅(qū)動電機故障，可以在手動模式下，動作氣缸或者電機，確認(rèn)故障原因(是PLC輸出問題還是執(zhí)行機構(gòu)問題）；如若跑偏幅度太大，可以從以下幾點著手：（1）濾布變形：主要原因是濾餅過厚，造成卸料時對濾布的拉力過大，導(dǎo)致濾布各部受力不均而變形。因此需要根據(jù)物料的固含合理調(diào)節(jié)進(jìn)料時間和進(jìn)料壓力，使料餅的厚度控制在合理范圍內(nèi)，減少濾布張力。（2）板框原因：首先，壓濾機在卸餅及空走布過程中，濾布運動軌跡為S形，每塊濾板卸料端都有導(dǎo)向輥，如輥子軸承有損壞，則立式壓濾機行程阻力大，造成輥子間不平行，導(dǎo)致濾布跑偏。其次，在板框的安裝和運行過程中，對板框的垂直度和水平度有很嚴(yán)格的要求，設(shè)計中是通過滑塊定位來實現(xiàn)的，但是在實際的濾板頻繁升降過程中，由于每個滑塊受力大小不同，滑塊與導(dǎo)向立柱的摩擦力不同，所以滑塊磨損程度不一致，板框的垂直度和水平度出現(xiàn)較大的偏差，這也是導(dǎo)致濾布跑偏的主要因素之一，定期更換或者調(diào)整滑塊即可消除此隱患。（3）濾布洗滌不均：濾布清洗水噴頭局部堵塞會造成濾布洗滌不均，致使濾布上殘留的料渣不均衡，這樣濾布在托輥上行進(jìn)時就會發(fā)生跑偏現(xiàn)象。

3.1.3 濾布破損故障

在實際使用過程中，會出現(xiàn)濾布破損的情況，通常情況下濾布破損有以下幾個原因：1、礦漿性質(zhì)，針對不同類型的礦漿，選用相應(yīng)的濾布可以有效的延長濾布使用周期，減少破損；2、進(jìn)料壓力過大，也會造成礦漿對于濾布的沖擊很大，長時間的沖擊也會導(dǎo)致濾布破損；3、張緊壓力過大，張緊壓力太大，會造成濾布單位面積承受的張力過大，也會導(dǎo)致濾布損壞；4、板框閉合時，濾布邊緣位于板框與板框之間有異物，會導(dǎo)致在板框閉合時，造成強力擠壓，導(dǎo)致濾布破損，板框邊緣存在異物也會導(dǎo)致噴漿的現(xiàn)象存在。

3.3 隔膜故障

如何判斷隔膜破損：1、擠壓水罐水量不斷減少；2、擠壓水罐水渾濁；3、某一層濾餅濕度較大；具體哪一塊隔膜損壞可以將擠壓水管拆除，手動沖壓縮空氣，根據(jù)漏氣水管判斷是哪一塊隔膜或者拆除濾液管，手動開啟擠壓水泵，檢查哪一個濾液管漏水，判斷哪一塊隔膜破損；對于破損的隔膜要及時更換，避免故障擴(kuò)大化。消除故障的最好辦法是根據(jù)經(jīng)驗，對隔膜狀況定期檢查，定時更換。

4 優(yōu)化方案

4.1 濾布破損

4.1.1 由于現(xiàn)場物料性質(zhì)原因，粘度較大，位于濾腔四周的物料在卸餅時不易脫落，而在板框閉合時掉落在板框密封四周，擠壓造成濾布破洞，與此同時也會損壞密封條，造成噴漿。針對這種情況，對于現(xiàn)有壓濾機的控制過程進(jìn)行了優(yōu)化，采用了二次卸餅的操作，在一次卸料結(jié)束后，板框閉合（鎖緊銷不鎖定）再打開卸餅，可以將濾腔四周的物料盡可能的卸掉；與此同時，增加了濾腔清洗操作（可以選擇相應(yīng)的循環(huán)數(shù)進(jìn)行此操作），保障濾腔的清潔，減少了此類問題對濾布的影響。由于先前采用的是卸餅是一次將濾餅全部卸完，由于瞬時負(fù)載太大，容易造成皮帶電機過載跳車，皮帶壓死，影響生產(chǎn)，目前已將原有的卸料方式改成了二段卸料，消除了電機過載的可能；與此同時增加了皮帶與壓濾機連鎖，防止皮帶停機狀態(tài)下，壓濾機卸料造成皮帶壓死。

4.1.2 濾布破損后，未及時處理，導(dǎo)致物料通過濾布進(jìn)入格子板形成硬結(jié)塊，在擠壓過程造成濾布頻繁破損，因此要求工藝在濾布破損后要及時修補或者更換；與此同時還需要定期清洗格子板。

4.1.3 合理的調(diào)整張緊壓力，降低濾布單位面積受到的張力；

4.1.4 合理的選取濾布，可以有效的延長濾布使用周期，減少破損；在實際使用過程中，濾布其余參數(shù)一致的情況下，厚度越后，使用壽命越長，但壓濾機對于濾布的厚度有較高要求，原配套使用的濾布厚度在0.6～1.0mm范圍內(nèi)，易破損，后續(xù)選用的濾布厚度增加到1.5～2.0mm范圍，由于厚度增加較多，導(dǎo)致板框閉合不到位，鎖緊銷無法鎖定，無法使用；后續(xù)與廠家溝通，將底層板框的墊片減少幾毫米，就可以使用較厚的濾布，大大延長了濾布使用壽命。

4.2 閥門損壞

在實際使用過程中，閥門故障率較高，多表現(xiàn)為閥套破損，使用壽命較短；在投產(chǎn)初期，濾布沖洗與軟管沖洗采用的是同一臺水泵，但由于兩個工藝流程對于流量與壓力的要求不一樣，現(xiàn)場使用的水泵不能滿足兩個流程的所需，在濾布沖洗時濾布沖洗閥壓力過大，閥套易破損，在軟管清洗時，電機易過載，長時間運行電機易燒毀；目前已對原來的水泵進(jìn)行了改造，閥門故障大大減少；與此同時，我們在實際使用過程中，逐步摸索出了不同閥門的使用壽命，定期有計劃檢修更換，對于不易檢修的閥門也做了相應(yīng)的移位，便于維修更換。

4.3 壓力變送器的合理選型

在使用過程中，原有的進(jìn)料壓力變送器以及擠壓水壓力變送器易損壞（進(jìn)料壓力使用壽命在3-6個月，擠壓水壓力使用在1年左右），故障率較高，維護(hù)成本較高；將損壞的壓力變送器檢查發(fā)現(xiàn)均是金屬膜片破損故障，由于壓濾機的過濾物均為固體顆粒物，長時間的沖刷易造成金屬膜片破損，后通過與相關(guān)廠家溝通交流，選用了耐磨性能更好的陶瓷膜片的壓力變送器，目前已改造將近4年，未損壞，效果良好。

4.4 濾布接縫故障

在前期使用過程中，濾布接縫故障較多，總結(jié)故障原因主要有以下幾點：

（1）接縫未感應(yīng)到；除接近開關(guān)本身損壞外，其余都是由于在運行過程中濾布接縫有時會超出接近開關(guān)的感應(yīng)距離，選用感應(yīng)距離更長的接近開關(guān)，合理調(diào)整好接近開關(guān)與濾布的距離后，故障率大大降低；

（2）接近開關(guān)感應(yīng)錯誤；由于濾布較短，在板框打開后，張緊輥上升到濾布接縫開關(guān)處，造成接近開關(guān)誤動作，PLC報警，后將接近開關(guān)更換了安裝位置后，排除了此類故障；

（3）編碼器故障；編碼器故障率較低，目前出現(xiàn)的主要是由于編碼輪（壓在濾布上，隨濾布動作）連接處損壞，造成編碼器動作異常而報警，目前我們已將編碼輪材質(zhì)由原來的塑料更換成了鋁合金材質(zhì)，減少了此類故障的發(fā)生。通過以上改造，接縫故障大幅度降低。

5 結(jié)束語

通過一系列的優(yōu)化改造，壓濾機的故障率大幅度降低，維護(hù)成本也隨之降低，通過對此類壓濾機常見故障的總結(jié)經(jīng)驗，在設(shè)備故障時，大幅縮短了設(shè)備的檢修時間，減少了對生產(chǎn)的影響；與此同時將在此壓濾機上總結(jié)的經(jīng)驗應(yīng)用到其他壓濾機上，效果明顯，設(shè)備均運轉(zhuǎn)良好。