新型辊压机液压系统的设计及其故障诊断

文章编号:100320794(2006)0320538202
新型辊压机液压系统的设计及其故障诊断
蒋冬青
(湖南建材高等专科学校,湖南衡阳421008)
摘要:阐述了一种新型磨料辊压机的结构与工作原理,着重对新型磨料辊压机液压系统进行
了设计研究,分析了液压系统的主要故障并介绍了一种简单、实用的液压系统的故障诊断方法。

关键词:辊压机;液压系统;故障诊断中图号:TH137文献标识码:A
Design and F ault A nalysis of H ydraulic System of N ew T ype
R oller Press
JIANG Dong -qing
(Hunan Building M aterials C ollege ,Hengyang 421008,China )
Abstract :T he w orking principle and the structure of the new ty pe roller press were described.T he hydraulic sys 2tem of the new type roller press was designed and researched ,its major fault of the hydraulic system was dis 2cussed.And a sim ple and practical meth od ,hydraulic system fault diagnosis were introduced als o.K ey w ords :roller press ;hydraulic system ;fault diagnosis
0　引言
辊压机是近年发展起来的一种新型节能粉磨设备,在我国的应用还处于起步阶段,目前,辊压机主要用于水泥工业中原料、熟料和矿渣的粉磨,
经过一段时间的生产实践考验及相应的技术改进,正逐渐推广应用于煤炭、采矿和冶金等工业部门,具有广阔的应用前景。

1　新型磨料辊压机的结构与工作原理
图1为用于中小型水泥磨和生料磨作预粉磨用的辊压机构图。

其固定辊1和浮动辊2均由滑块式滚动轴承底座支承,浮动辊、液压缸3和蓄能器5串接,因此在机器工作时,液压缸产生的工作压力可始终压迫浮动辊,因浮动辊可借助其轴承底座上的滑块在机架4底部的导槽内自由水平滑动,因此工作压力便将它推向固定辊。

图1　新型磨料辊压机结构简图
Fig.1　Structure diagram of new type roller press
11固定辊　21浮动辊　31液压缸　41机架　51蓄能器　61进料装
置　71电动阀门
在挤压粉磨过程中,物料首先被喂入辊压机,由
于两磨辊的相向运动作用而被带入两辊之间,磨辊对
物料料床施加强大的压力。

随着磨辊的转动,磨辊间的物料逐渐下沉,受压的强度愈来愈大,直至辊缝的最狭处,压力强度达到最大值。

这时物料被高压彻底粉碎,形成薄片状料饼被卸出。

在整个挤压过程中,物料是被封闭在狭小的空间里,无逃逸的余地,也不产生相对运动,很少有动能和热能转换而带来的浪费,这就大大减少了粉碎功的损失,提高了输入能量的利用率。

辊压机技术先进可靠,经济效益十分显著。

2　新型磨料辊压机液压系统的设计
根据中小水泥企业的工作环境、技术和生产管理水平,本新型磨料辊压机液压系统满足以下要求:
(1)要保证按预计的压力稳定地加到压辊上;(2)为避免油泵长时间运转,要按照设备特点,在液压系统中设置系统压力补偿装置,以节省电耗。

(3)为防止混入物料的某些异物进入压辊的压力区中造成设备过载,要在回路中设置特殊的过载保护系统;
(4)便于在生产过程中,处理出现的故障;
(5)在保证工艺要求和设备性能的基础上,尽量减少元件数量,使系统尽可能简化,便于维护、检修、更换元件。

本液压系统的构成及工作原理如图2。

液压系统的进给装置采用单向分流阀8控制液压缸9同步回路,浮动辊同步进退精度在设定值范围之内,设定最高工作压力控制值,一旦压力高出设定值,即磨料中混入高硬度物质,传感器发出信息,电磁溢流阀7卸荷。

采用电接触压力表11控制动力机构工作。

当液压泵1起动,液压系统进入工作状态,液压泵供应的压力油经电液换向阀6、单向分流阀进入液压同步缸,蓄能器10也同时储存液压能,随着液压系统工作压力不断地提高,液压缸同步回路推动浮动辊进入工作状态,当液压系统工作压力达到电接触压力表11的
第27卷第3期2006年　3月
煤　矿　机　械C oal Mine Machinery
V ol 127N o 13M ar 12006
设定压力控制值,电接触压力表发出信息,3Y A 通电,电磁溢流阀2使液压泵卸荷,蓄能器向液压系统供应压力油,稳定液压同步缸系统工作压力;液压系统的工作压力低于电接触压力表的设定压力控制值,控制系统发出信息,3Y A 断电,电磁溢流阀控制液压泵向蓄能器液压同步缸供应压力油,液压系统的工作压力上升,达到电接触压力表的设定压力控制值,电接触压力表发出信息,3Y A 通电,电磁溢流阀控制的液压泵再次卸荷……。

液压油温及杂质控制:温度传感器5的检测值与液压油温的设定值经控制系统比较后,起动升、降温度控制装置对液压油箱的液压油液进行升、降温度控制。

液压油箱中的液压油液温度达到设定值,控制系统停止工作。

液压油液温度再升降,升降温度控制装置再次起动。

本液压系统杂质控制采用进出口过滤与液压油箱外设防尘控制相结合,能确保液压油液过滤精度要求,满足液压系统对液压油液工作性能要
求。

图2　液压系统示意图
Fig.2　Diagram of hydraulic system
11液压泵　2、71电磁溢流阀　31滤油装置　41加热、冷却器　51温
度传感器　61电液换向阀　81单向分流阀　91液压同步缸　101
蓄
能器　111电接触压力表
3　新型磨料辊压机液压系统的故障检测诊断
液压系统是辊压机保持稳定可靠运转的关键部
件,液压系统的主要故障有以下几种:(1)液压缸无动作;(2)启动油泵,压力能上升,但慢慢下降;(3)压力正常,但不能卸压;(4)油缸内有撞击声;(5)油缸内油封破损严重、寿命短;(6)由于环境粉尘浓度较大,导致液压油质过早恶化;(7)管道或液压元件油道内的毛刺、型砂、切屑以及装配时带入的纱头屑在流油的冲击下脱落沉淀,堵塞阻尼孔或滤油器,造成压力不稳定或执行元件不动作;(8)由于喂料不均或负荷大,外界散热条件差,使油液温度过高,引起泄漏,导致压力变化。

辊压机液压系统出现故障的原因是多方面的,有设计经验不足、制造精度不高和安装调试不当等方面的原因,也有扬尘较多、环境恶劣,杂质侵入液压油而引起的。

由于因素较多,常常不易立即找出故障部件和根源,为了避免盲目性,可根据液压系统的基本原理进行逻辑分析,逐步逼近最终找出故障发生部件,检测分析故障的主要原因。

下面以辊压机液压系统
液压缸无动作为例来进行分析。

发现液压缸无动作应首先审核液压原理图,确定每个元件的性能与作用,然后列出与液压缸无动作相关的元件清单,以压力油的走向为主线,结合由易到难的程序进行检查。

如果一开始就花大力气将液压缸拆下来检查,显然是不可取的。

根据流程图(见图3)首先将可能出现的直观表面易处理的故障排除,再由泵开始检查顺着压力油的走向逐个检查与故障相关的元件,
这样很快就能排除故障。

图3　液压缸无动作逻辑诊断流程图
Fig.3　Diagram of fault diagnosis
4　结语
新型磨料辊压机是在高压条件下对物料实施料层挤压的一种新型粉磨设备。

设计的液压系统的可靠性事关新型磨料辊压机性能的好坏,对中小水泥厂的节能化生产至关重要。

采用单向分流阀控制两液压缸同步,电磁溢流阀控制新型磨料辊压机物料中的过硬物质;利用蓄能器保压,电接触压力表控制动力机构的起闭,确保液压系统高效运作;采用逻辑诊断流程图诊断新型磨料辊压机的故障,步骤清楚,方法简单,值得推广。

参考文献:
[1]黄有丰,汪澜,等.水泥工业新型挤压粉磨设备[M].北京:中国建材工业出版社,2002.[2]王之初.辊压机油压系统的改进设计及计算[J ].武汉工业大学学报,2003(6):46-48.[3]蒋冬青.水泥机械设备安装与维修[M].长沙:湖南科技出版社,2004.
作者简介:蒋冬青(1963-),湖南祁东人,1986年毕业于武汉工业大学机械工程系,现为湖南建材高等专科学校副教授,主要从事机械设计与制造方面的教学与科研,已发表论文10余篇,T el :0734-*******.
收稿日期:2005209227
　第27卷第3期 新型辊压机液压系统的设计及其故障诊断———蒋冬青 ・539・　。