MPS5000立磨液压站说明及故障解析.doc

立磨液压站说明及故障解析液压元件工作原理说明：液压泵：将电动机输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。液压缸：是液压传动系统中的一种执行元件，它是将液压能转变为机械能的转换装置。液压控制阀：是液压系统的控制元件，用来控制和调节液流方向、压力和流量，从而控制执行元件的运动方向、输出的力或力矩、运动速度、动作次序，以及限制和调节液压系统的工作压力，防止过载等。根据用途和工作特点的不同，可分为三类：方向控制阀-单向阀、换向阀等压力控制阀-溢流阀、减压阀、顺序阀等流量控制阀-节流阀、调速阀等1 建立液压站说明按照现时的液压回路线路图和备件表划定下列项号的内容范围：油箱（项号1）；径向活塞泵（项号2）；电机（项号3）；柔性连轴节（项号4）；单向阀（项号6）；电子压力开关（项号7）；压力线路过滤器（项号8）；压力释放阀（项号9）；电磁阀（项号11、17、18、27、28）；节流阀（项号12）；压力容器（项号13、24）；水平开关（项号16）；流量控制阀（项号19、29）；流量分配器（项号20）；压力表（项号22）；液控单向阀（项号25）；安全阀（项号26） 。*节流阀12的作用是保护7.1电子压力开关的压力传送器不因脉冲振幅过大而受损。1.1 中控操作1.1.1 建立张紧压力：电磁阀17.1 、17.2 、 18得电油路说明：液压油经油泵加压排出，经单向阀6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2得电，变向）、二位二通电磁阀11.1（11.1失电，常通状态），经输送管道分别给三个液压缸活塞杆侧供油，当张紧压力达到130bar时，油泵延时运转110秒后停止。电磁阀18得电处于闭路位置。1.1.2 抬辊第一阶段：电磁阀11.1、11.2、27.1、27.2、18得电油路说明：油泵运转，液压油经单向阀6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2失电，常通状态）、单向节流阀19、二位二通电磁阀27.2（27.2得电，常通状态）,分别经单向阀27a.1、27a.2、27a.3给三个液压缸活塞侧供油，当抬辊压力升至30bar时，油泵停止。电磁阀18得电处于闭路位置。这个阶段是液压缸预充压，升起压力框之前，在活塞侧的液压缸必须用30bar.压力预充压。这使缸中分离出的空气受到压缩，于是保证以后压力框的升起更加平稳。1.1.3 抬辊第二阶段：电磁阀11.1、11.2、18得电油路说明：油泵运转，液压油经单向阀6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2失电，常通状态）、单向节流阀19、二位二通电磁阀27.1（27.1失电，常通状态）、流量分配器20，分别给三个液压缸活塞杆侧供油，磨辊开始抬起，三个磨辊高度都达到150mm后，油泵停止；当经流量分配器的油压过高，超过320bar时，溢流阀20 a将起卸压作用，回油入油箱。磨辊的平衡与抬辊阶段二同时进行。抬辊过程中，若三个磨辊位置相差大于5mm，则打开相应的卸压阀28.1、28.2或28.3，使上升较快的磨辊停下来，等待上升较慢的磨辊直至一起到达最高点；若磨辊已抬到位，但又缓慢落下使位置差大于10mm，则油泵重新启动，进入抬辊阶段二，使磨辊重新就位；若磨辊抬到位后，因自重而缓慢下落，当任何一个磨辊位置低于145 mm，油泵重新启动，使磨辊重新就位。电磁阀18得电处于闭路位置。1.1.4 落辊：电磁阀11.2、17.2、18得电油路说明：当液压站建立后，将开启立磨，主电机开启约10秒后，立磨供料系统开启，操作员将根据磨内料床的厚度掌握落辊的时间。落辊时，油泵处于停止状态；液压站只有11.2、17.2、18得电，液压缸活塞侧的液压油经流量分配器20、电磁阀27.1、单向节流阀19、电磁阀17.2流回油箱。在这个过程中，11.2得电（得电，关闭状态），张紧压力将不会从11.2、9.1卸压；17.2得电（得电，换向状态），张紧压力在单向阀6.1处形成闭路；18得电（得电，闭路状态）形成闭路。由上所述，张紧压力在这个阶段处于保压状态。这个过程大约10秒钟。由于它们的静重和压力容器的压力，磨辊正常地平稳地下放，下放速度依赖于在流量控制阀（项号19）上的流量设置。磨辊的下放由内装在液压缸内的位置传感器监视（当它们被提起时也如此）。在达到总下放高度约120mm使其同步化，如果超出预设置允差范围，下放过程停止，在这种情况下，提升操作再次全面开始。在落辊过程中，17.2首先得电，当抬辊压力降至30bar时，11.1失电；当抬辊压力降至10bar时，17.1得电。1.1.5 张紧压力加压状态：电磁阀17.1、17.2、18得电油路说明：当落辊结束后，操作员将根据工况要求给张紧压力加压。在这个过程，油泵运转，液压油经油泵加压排出，经单向阀6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2得电，变向）、二位二通电磁阀11.1（11.1失电，常通状态），经输送管道分别给三个液压缸活塞杆侧供油，当张紧压力达到设定压力时，油泵停止；当张紧压力低于设定植15bar，液压泵再次启动。因电磁阀17.1得电，X项油路充压，液控单向阀25打开，液压缸活塞侧液压油经液控单向阀25流回油箱。电磁阀18得电形成闭路。当张紧压力降压时，如给定值小于原给定值15bar时，18电磁阀失电卸压，卸压至给定值时18重新得电。当张紧压力增压时，如给定值大于原给定值15bar，液压泵启动，压力升至给定值+30bar时，停泵。1.1.6 停主电机：停主电机后，电磁阀18先失电，液压缸活塞杆侧液压油经电磁阀18（失电，常通状态）流回油箱，张紧压力卸压；当张紧压力降至130bar时，电磁阀18重新得电，然后磨辊自动抬起（执行前面所述的抬辊一、二阶段）。1.1.7 停液压站：若液压站组组停，所有阀门失电，液压缸内压力保持，尤其是抬棍压力，这时需要到现场控制箱处用现场方式卸压，否则无法在中控欲加压、抬棍。液压站停后，液压缸活塞杆侧液压油经电磁阀11.1、17.2和18流回油箱；液压缸活塞侧液压油因液控单向阀25和单向阀6.1保持压力。抬辊压力示意图 F G I D B E H A C 30bar 0 J曲线0A：抬辊第一阶段，抬辊压力升至30bar。曲线AF：抬辊第二阶段，抬辊压力继续升高，磨辊抬至150mm的位置。BC、DE曲线：抬辊过程中，若三个磨辊位置相差大于5mm，则打开相应的卸压阀28.1、28.2或28.3，使上升较快的磨辊停下来，等待上升较慢的磨辊直至一起到达最高点（150mm）。BC、DE曲线即是抬辊过程中的卸压。FG曲线：抬辊完成，待开机。GH、HI曲线：主电机启动后，因磨盘物料对磨辊作用而使磨辊位置变化，导致抬辊压力的变化。一般来说，磨辊位置变化越大，抬辊压力波动亦越大。IJ曲线：落辊过程。1.2 现场操作1.1.1 抬辊：按抬辊按钮（S2）脉冲信号，按下后可松手，开始抬辊油泵工作至抬辊压力达到78bar或按下停止抬辊加压按钮（S5）。1.1.2 抬压力框架：按抬压力框架按钮（S3），脉冲信号，按下后松手，开始抬压力框架，油泵工作至抬辊压力达到17bar或按下停止抬辊加压按钮（S5）1.1.3 落辊或落压力框架：按落辊或压力框架按钮（S4），此按钮须一直按住，松手即停止落辊。这时阀17.2工作，以卸压。当抬辊压力降至10bar以下时，17.2阀失电，但失电后压力可能略微上升，需按住（S4）按钮多一点时间。1.1.4 建立张紧压力：建立张紧压力开关（S6），当抬辊压力小于10bar时（表明磨辊已落至最低位），可以建立张紧压力。阀17.2、17.1、18及油泵工作，直至开关至停位或张紧压力达到150bar。2 蓄能器使用说明2.1 工作原理：蓄能器具有储存能量、补充泄露、保持恒压、吸收脉冲压力和冲击压力等功能。蓄能器是将压力液体的液压能转化为势能储存起来，当系统需要时再将势能转化为液压能而做功的容器。因此蓄能器可以作为辅助或应急的动力源，能够补充系统泄露、稳定系统工作压力，吸收泵的脉冲压力和回路的液压冲击。2.2 用途及特点：2.2.1 吸收液压冲击：蓄能器通常安装在换向阀或油缸之前，可以吸收或缓和换向阀突然换向、油缸突然停止运动产生的冲击压力。2.2.2 吸收脉冲压力：蓄能器能将液体脉动减小，噪音降低。2.2.3 作热膨胀补偿器：当封闭液压系统温度上升时，液压油产生体积膨胀系数通常大于管路材料膨胀系数，导致油压升高。蓄能器能吸收液体的体积增量，防止超压，保证安全；温度下降时，液体体积收缩，蓄能器又能向外提供所需液体。2.2.4 改善频率特性：液压系统采用压力补偿变量机构时，时间常数较大；蓄能器能快速放压，改善了频率特性。2.3 立磨系统蓄能器规格型号液压缸氮气囊容升为50dm3,压力正常控制在90bar液压缸氮气囊压力正常控制在90bar扭力补偿器氮气囊压力正常控制在27 bar2.4 使用说明2.4.1 在使用本蓄能器前，必须先检查一下与它连接的管道是否清洗干净，油液是否清洁，以防止管道或油液中的铁屑磨损气囊。2.4.2 蓄能器应油口向下垂直安装。使气体封在壳体上部，避免进入管路。2.4.3 不得用焊接、铆接或机械加工等方法来固定蓄能器。2.4.4 蓄能器严禁充氧气或空气。2.4.5 能量储存时，充气压力应低于系统最低工作压力的90%（一般为60%80%）。2.4.6 蓄能器设置后，应检查接口处是否漏气、漏油。2.4.7 蓄能器设置后，开始每月检查胶囊气压一次，半年后，半年检查一次。2.4.8 检查方法：在蓄能器的进油口的油箱连接的油路上设置一个截止阀，并在截止阀前装上一个压力表，慢慢打开截止阀，使压力油流回油箱，同时注意压力表，压力表指针先是慢慢下降，达到某压力值后急速降到零，指针移动的速度发生变化的数值，就是充气压力。此外，还可以利用充气工具直接检查充气压力，但每检查一次都会放掉一点气体。2.4.9 当皮囊破损，卸下蓄能器前必须泄去压力油，然后才能拆下各零部件。3 测点说明3.1.1 P0 ：即液压缸氮气囊压力，P0min=0.33P1,P0max=0.66P1。通过改变容器充压（PO）的方式改变悬置动作，较高的容器充压使悬置动作较温柔；较低的容器充压会产生较强硬的悬置动作。3.1.2 P1 ；即磨机液压系统的工作压力，目前设定为190 bar，P1max=230 bar。3.1.3 P2 ：即过压保护，压力释放阀9.1的压力设定值，目前约220 bar。3.1.4 P3 ：275bar。3.1.5 P4 ：即过压保护，压力释放阀9.2的压力设定值，目前280 bar。3.1.6 P5 ：即过压保护，流量分配器20的压力释放阀的压力设定值，目前320 bar。3.1.7 PX ：即过压保护，安全阀26的压力设定值，目前315 bar。3.2 电子压力开关7.1 ：研磨/破碎操作期间，系统通过压力开关（项号7.1）的触点受到监视。3.2.1 S3.1：当压力下降到 （P1 15 bar）时，触点S3.1接触，油泵电机合闸。S3.1=190 bar3.2.2 S3.2：当压力上升到 （P1）时，触点S3.2接触，油泵电机跳闸。设置值为P2的压力释放阀（项号9.1）保护液压系统在压力开关触点（S3.2）失效事故中不至于过压。S3.2=205 bar3.2.3 S3.3：压力下降到 （PO1.30）时，触点S3.3接触，预报警。S3.3=117bar3.2.4 S3.4：压力下降到 P3时，触点S4.1接触油泵电机停。设置值为P4的压力释放阀（项号9.2）保护液压系统在压力开关触点S4.1失效事故中不至于过压。S4.1=270 bar3.3.2 S4.2：压力降到 130mmB、3个磨辊位置与150 mm之差的绝对值同时=5 mmC、3个磨辊间的位置差的绝对值同时=20mm因此落辊时一旦27.1、27.2得电便无法自动失电。由上述分析可知造成27.1、27.2不宜得电的主要原因就是落辊时间较快，我们继续分析了造成落辊时间较快的因素有：A、 单向节流阀19的节流能力较差，抬辊压力卸压太快。B、 抬辊压力的测点在27.1电磁阀后面，当27.1得电关闭后，测点压力会迅速消失。C、 27.1电磁阀通路不畅。从抬辊压力变化可以看出27.1、27.2得电是在压力降至30 bar以下时，因此因素B不成立。为延长落辊时间，我们调节了单向节流阀19的开度，将开度由9.0调至7.5和5.0时，落辊时间无明显变化；当调至1.0时，落辊时间大幅延长，以下是调节后的参数统计：落辊阶段时间3磨辊位置磨辊平均位置19开度10%总落辊76秒130 / 139.1 / 133.8 mm134.3 mm落辊至30bar51秒104.8 / 107.9 / 100.6 mm104.5 mm落辊至10bar66秒97.2 / 98.5 / 90.2 mm95.3 mm19开度10%总落辊81秒126.8 / 128.4 / 126.5 mm126.9 mm落辊至30bar61秒94.9 / 89.9 / 85.9 mm90.2 mm落辊至10bar66秒96.2 / 89.1 / 83.7 mm89.7 mm19开度20%总落辊50秒127.4 / 132.9 / 132.3 mm130.9 mm落辊至30bar25秒95.6 / 91.5 / 90.6 mm92.6 mm落辊至10bar39秒90.5 / 87.4 / 85.6 mm87.8 mm19开度50%总落辊30秒147 / 167.8 / 147.7mm153.5 mm落辊至30bar19秒125.2 / 151.0 / 120 mm127.6 mm落辊至10bar23秒119.1 / 130 / 111.4 mm120.2 mm节流阀19开度减小后，落辊时间明显延长，27.1、27.2没有得电，但回油管依然爆管，这说明B因素亦不成立。联系到建立液压站时抬辊压力异常偏高的现象，此时我们已经开始怀疑27.1电磁阀存在故障，通路不畅；12月24日我们在开磨前将26安全阀回油管道与主回油管道连接软管丝堵打开后，目的是希望落辊时活塞侧液压油能从此管路产生一定卸流，减小回油对主回油管的冲击；开磨后落辊时第一次没有出现爆管。 为进一步验证27.1电磁阀的故障，12月26日我们将27.1电磁阀阀芯摘除，使得27.1通路完全常通，建立液压站时，发现抬辊第一阶段较快，但抬辊第二阶段恢复正常，由此可以判断27.1在失电时阀件没有完全打开，是液压站在抬辊阶段压力异常偏高、落辊时造成主回油管爆管的主要原因，相应分析如下：由于27.1失电时阀芯没有吸合到位（失电常通），因此第二抬辊时阶段时，液压油在27.1处遇阻，造成压力升压很快、异常偏高。当落辊时，液压缸活塞侧液压油本应由流量分配器20、电磁阀27.1、单向节流阀19、电磁阀17.2流回油箱，由于27.1不能完全打开，造成液压油不能畅通回流，而抬辊压力测点在27.1的后面，因此压力表现出迅速降压，其实液压油并没有真正的卸压。当抬辊压力降至10bar时，17.1电磁阀得电，液控单向阀25打开，活塞侧液压油瞬间从主回油管流回油箱，由于瞬间压力过高，造成主回油管爆管。4.16.3