趙美中　劉亞輝　李博雷

（陽泉冀東水泥有限責任公司）

摘　要：通過對水泥2#輥壓機系統運行現狀的研究分析，針對原有液壓站運行時的弊端，采取改造液壓站的措施。對原有液壓站進行升級改造，即DCS系統中的PLC控制不變，通過液壓站整體升級，達到輥壓機穩定運行的效果。本次油站設計立足自身完成，自復工生產該站投入使用以來，保證了輥壓機系統的穩定運行，達到了節能降耗的目的。

根據“創新驅動、節能降耗”的發展理念，為實現企業的可持續發展，我公司水泥工序快速推進改造項目的實施。本次對2#輥壓機液壓系統升級改造項目的實施以節約改造成本及后期運行成本為原則，在機械技術管理人員的自主攻關設計下，改造后的液壓站經專業廠家論證后于2020年3月中旬正式投入使用。目前，輥壓機運行高效平穩，達到了節能降耗的目的。

1　運行現狀

我公司輥壓機液壓站改造前的原理見圖1，液壓站運行狀況主要表現在以下幾個方面：

圖1　改造前液壓站液壓原理圖片

（1）油箱容積過小僅為300L，儲油少，生產運行前輥壓機液壓站油標正常位置為200L高度，加載壓力達到7.5MPa高壓油泵停機，液壓油從油缸無桿腔返回油箱，油箱會出現油滿溢出現象，造成了油品的浪費，油站廠家的設計缺陷大大增加了崗位人員清理油站衛生的勞動強度。此外輥壓機出現卡料現象時，需人為進行退輥操作，待油液加注到上限位時，加載壓力開啟后油標仍顯示油位過低，進油管無法觸碰油液液面，導致油泵無法正常供油，損壞油泵和液壓元件。

（2）由于輥壓機未設計自動退輥功能，每次設備跳停后都帶載強行啟動，對輥壓機扭矩支撐結構、減速機、十字萬向聯軸器和主電動機造成一定程度的損壞，埋下隱患。

（3）液壓回路設計不合理，該液壓站5個溢流閥串聯在液壓系統中，以致出現故障后排除時間過長，進而造成水泥系統長時間停機，影響到水泥的正常生產。此外在保壓狀態下未設計單向閥，工況下不能對系統壓力進行鎖止，僅依靠電磁換向閥對其進行截止，此設計容易造成系統漏壓而無法滿足系統長時間保壓，致使液壓站頻繁起泵補壓，大大減少油泵與電磁換向閥的使用周期；同時油液的沖擊也造成了蓄能器氮氣皮囊的使用周期較短，每3個月需全部更換。

（4）液壓管路布置及元件選型不合理，管路密封容易泄露。手動泄壓閥采用集成閥座式，采用的面密封方式容易造成閥座漏油。系統卸荷閥采用先導式溢流閥，無法精準卸荷，故障率較高；液壓系統中未設計安裝精過濾裝置，當金屬雜質進入系統內部，造成液壓元件的堵塞或損壞，致使油站無法正常運行。

（5）高壓油泵流量選型過小，導致設備開機時補壓時間過長（約20min），導致系統空運行，增加了生產用電成本。

2　改造措施

我公司機械技術人員經過改造前的認真比對分析，通過專業廠家的充分論證，本著安全的原則，利用2020年淡季檢修機會開始實施改造工作。結合以上存在的問題，具體改造措施如下：

（1）把原容積為300L的油箱增加到1000L，新油箱配有空氣濾清器、液位計、電子液位控制器、排污閥、檢修人孔門。

（2）系統增加2臺型號為160/125-100的退輥液壓缸以及一套電磁換向閥與油路模塊，此退輥系統并聯安裝在加載回路中（包含無縫鋼管、90°彎頭等），接入DCS系統實現中控遠程控制操作。

（3）泵出口加裝電磁換向閥，高壓油泵出口以及每個加壓口全部設計安裝壓力測點，為快速排查故障提供數據支持。重新加工閥座，更換進口力士樂閥件，保證閥件可靠性。加載系統油路設計安裝單向閥，改善頻繁補壓的弊端。系統卸荷閥采用無泄漏或者微泄露電磁球閥，在保壓狀態良好的情況下實現小流量精準卸荷。供油增加精過濾器，有效保護閥件，同時泄壓閥回到油箱的管路增加磁性過濾器，保證油品清潔度。

（4）更換奉化奧特萊蓄能器4個，容積為40L，并與現場閥座相匹配。

（5）重新布置現場管路，徹底解決原管路漏油、不便于維修的現狀。更換手動泄壓閥2個，平面密封結構改為兩端絲扣連接形式，原泄壓閥位置使用無縫鋼管進行焊接密封處理，形式變為直通式。液壓缸接頭重新加工成統一規格，每個油缸包含4個接頭3個絲堵，同時加工金屬編織油管4根。

（6）更換型號為：CBF-F425-ALP的大流量齒輪泵，公稱流量為40mL/r，流量為原來油泵的4倍，作為輥壓機系統開機時快速補壓油泵。

（7）系統調試過程中加載壓力增大到11MPa，整個系統的承受壓力能夠滿足工況使用要求。

（8）帶料成功試車。

改造后的輥壓機液壓站液壓原理圖見圖2。

3　改造效果

液壓站自改造投入使用后，徹底解決了出廠時設計缺陷及運行弊端，改造效果良好。

圖2　改造后的輥壓機液壓站液壓原理

（1）運行過程中液壓站干凈整潔，大大減少崗位人員清理衛生工作量。

（2）能夠實現中控遠程退輥，避免設備帶載啟動，增加設備保護系數。

（3）大流量油泵的投入使用，15s即可建立液壓系統壓力，大大縮短開機時間。

（4）工況下左右腔壓力分別為10.4MPa與10.5MPa，定輥與動輥減速機振動值分別為2.18mm/s與5.77mm/s，加載壓力及輥子研磨狀態穩定，便于操作員根據物料調整輥壓機運行參數。改造后投入運行的輥壓機液壓站及中控畫面見圖3。

圖3　改造后的輥壓機液壓站及中控畫面

改造前后數據對比見表1。

表1　改造前后數據對比

4　結束語

通過對輥壓機液壓系統的優化改造，改造后的設備運行狀況良好，提高了生產效率，為企業實現提產降耗及可持續發展奠定了堅實的基礎。

來源：《水泥》2020年第9期