DUMA静电涂油机的修复改进
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摘要 武钢冷轧厂原用 DUM A 静电涂油机损坏后停用多年, 1996年交给武汉冶金科技大学修复改进, 重新投入使用效果很好, 技术性能较原来有所改善。
关键词 静电涂油机 高压静电场 刀形喷油梁 可编程控制器
Repa ir and Reform for D UM A Electrosta tic O iler
To tal N o1108 冶 金 设 备
A p ril 1998
M ETALLU R G ICAL EQU
IPM
EN
T 199 8年总4第月1第082期期
新设备 新技术 新工艺
DUM A 静电涂油机的修复改进①
欧阳克诚 田中捷
(武汉冶金科技大学 430081)
本涂油机原安装在武钢冷轧厂酸洗线上, 工 护比较方便。
作 电 压 为 直 流 120kV , 带 钢 单 面 涂 油 量 215～ 3 结语
510g m 2, 带钢运行速度40～ 240m m in。应厂方
武冶大研制组在修复改进武钢冷轧厂原用
m any yea rs after it w a s dam aged. In 1996 it w a s rep a ired and refo rm ed by W uhan Yejin U n iversity of Science and T echno logy. Since tha t, the u sing effect of the equ ipm en t is good and the techn ica l behavio r ha s show n som e im p rovem en t.
http://www.cnki.net
总 第 108 期 冶 金 设 备 1998年4月第2期
好。1996年接受修复改进 DUM A 静电涂油机, 又 作了一些有益的探索。
柜内还设置导板。此导板选用强度较高、韧性较 好的非金属材料制作, 特别是上导板用含杂质较
① 欧阳克诚, 副教授, 武汉冶金科技大学机械工程系 (430081)。
田中捷, 高级工程师, 武汉冶金科技大学电控设备厂 (430081)。
— 40 —
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
(10) 喷油梁可从涂油柜中快速移出, 便于处
机启动、停止及电磁换向阀动作; 直流调速器依 理喷油梁故障, 每次更换喷油梁时间≤10分钟。
据生产线上测速机测得的信号调整直流电动机
本涂油机修复后使用性能比原来明显改善,
转速, 从而控制计量泵流量, 保证在带钢行进速 特 别 是 采 取 了 某 些 措 施, 使 工 作 电 压 由 原 来
加热器加热, 此热油可将计量泵送来的油液在进 油量与带钢运行速度均有改变。修复后的涂油机
入喷油梁7之前进行第二次加热; 同时, 采用交流 技术性能与工艺参数如下:
电动机带动的油泵6可送热油在自循环回路内流
(1) 用于涂国产钢板防锈油, 三班连续工作
动, 加热喷油梁。
制;
新设计将原系统多处截止阀改为单向阀, 使
为保护喷油梁不被行进中的钢板撞坏, 涂油
图2 新设计供油系统原理图 1—涂 油 箱; 2—涂 油 供 油 泵; 3—涂 油 计 量 泵; 4—电磁换向阀; 5—二次加热油箱; 6—加热供 油泵; 7—喷油梁; 8—回收油小油箱
涂油泵站油箱1沿用原有部件, 中部设隔板, 使油箱成为上、下两部分, 上部用于添储新油, 修 复时留用原液位控制器, 增设上极限液位控制 器, 以保证添注新油时油液可靠不溢出油箱。油 箱上方还加装盛滤涂油柜流来回收油的小油箱 8。油箱下部保留原有电加热器及测温热电阻, 增 加 电 接 点 温 度 计, 保 证 油 液 加 热 温 度 不 超 过 45℃。供油管路中设置两台交流电动机带动的供 油泵2 (原用一台, 修复时增加一台) , 可沿管路 A 向两台直流电动机带动的计量泵3供油, 压力≤ 0. 3M Pa; 余油经管路 B 流回油箱1下部搅动其中 油液, 使其加热温度趋于均匀; 当二次加热泵站 油箱5内油位过低时, 供油泵还可经管路 C 向此 油箱补油。两台供油泵中一台用于备用; 两台计 量泵可同时工作, 分别给上、下喷油梁供油, 亦可 只用其中一套, 同时给上、下喷油梁供油, 另一套 备 用。新 装 的 二 次 加 热 泵 站 油 箱 5 内 油 液 亦 用 电
两套高压电源可分别为上、下喷油梁供电, 度为35℃～ 45℃;
亦 可 只 用 其 中 一 套 电 源 同 时 给 上、下 喷 油 梁 供
(6) 具有油位、油温自动控制功能及联锁保
电, 另一套备用。高压电源输出直流电压值可在 险功能、工作状态与故障部位显示报警功能;
其控制装置上调整变动, 控制装置设高压电闪
涂油柜内外原已损坏的零部件全部修复或 更换, 并在带钢入口侧加装导辊, 研制适于装在 涂油柜内下部向上喷油、结构较原喷油梁更合理 的下喷油梁。
刀形喷油梁是静电涂油机的关键部件, 形状 扁而长, 涂油时还要承受热油作用, 极易翘曲变 形, 直接影响涂油质量, 故选用强度较高、塑性变 形较小的材料制作, 其尺寸公差、形位公差、表面 粗糙度都有严格要求, 切削加工、热处理工艺比 较复杂, 尤其是下喷油梁要求更苛刻, 设计结构 型式、加工制造工艺稍有不当就可能使涂油效果 不好, 甚至无法实现向上喷油。喷油梁安装高度 也有严格限制, 应保证喷油梁刃口离被涂油钢板 之间的距离合乎要求。连接喷油梁的输油胶管改 用快速接头, 以便检修、更换喷油梁。
( 2) 涂 油 带 钢 宽 度 ≤ 1500mm , 厚 度 018～
涂油机正常涂油工作时, 只需关闭管路 C 上的截 310mm , 带钢运行速度30～ 200m m in;
止阀, 其余截止阀全部打开, 操作十分简便, 且不
(3) 可选用带钢单面涂油, 亦可选用带钢上、
会影响日后管路维修工作。
下表面双面涂油;
KEYWO RD S E lectro sta tic o iler H igh vo ltage electro sta tic field Kn ife2edge beam fo r sp u rt o il P rog ramm ab le con tro ller
目前, 国内外应用的静电涂油机大致可分为 油液介质直接带电与间接带电两类, 武汉钢铁 (集团) 公司冷轧薄板厂 (简称武钢冷轧厂) 原来 引进的德国产 DUM A 静电涂油机属前者, 工作 原理如图1所示: 高压直流电源3使刀形喷油梁1 与金属板 (带) 4之间产生高压静电场, 油泵2送入 喷油梁的油液 (如钢板防锈油) 从喷油梁刃口缝 隙中流出时直接带电, 在梁刃尖端放电作用下快 速 雾化, 飞向行进中的金属板 (带) , 形如喷油梁 喷 油, 雾粒吸附在金属板 (带) 表面, 形成一层极 薄的均匀油膜, 实现“高压静电涂油”。
— 41 —
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
总 第 108 期 冶 金 设 备 1998年4月第2期
温度计、数显温度调节仪控制油箱内电加热器加 机械、压力供油、电气各个系统运转平稳, 未出现
热油液的温度。电控操作台面设模拟显示屏, 操 异常现象, 安全可靠, 喷油梁出油雾化效果良好,
作直观、简便。
在带钢表面上涂油均匀, 无明显厚薄不匀与漏涂
2 涂油机技术性能
现象, 上导板未发现向下滴油现象, 操作简单, 维
压电控系统完全损坏。此涂油机还有一些固有不
足之处, 如未设供油二次加热装置, 在环境温度
偏低、油液粘度较大时将无法正常涂油; 整个系
统中缺少某些高压电防护措施, 工作电压又非常
高, 极易酿成高压电闪烁毁坏设备事故。 针对原涂油机损坏情况及固有缺陷, 武冶大
研制组依厂方生产工艺要求, 在保持本设备仍为 四个组成部分的前提下, 进行必要的修复、改进。 1. 1 涂油柜修复改进
在金属板 (带) 连续生产线上使用静电涂油 机比用其它类型涂油机 (如辊式涂油机、喷嘴涂
油机等) 有着许多明显的优点, 不仅涂油质量好, 油膜薄而均匀, 无漏涂现象, 而且可避免油液外 溅污染环境, 节省用油, 设备维修费用少。因此, 静电涂油机一问世就受到一些板、带钢生产厂家 欢迎。武钢冷轧厂早在9年前就引进 DUM A 静电 涂油机, 安装在带钢酸洗线上, 但使用不到半年 就因高压电闪烁受到严重损坏, 弃置一旁停用多 年, 1996年委托武汉冶金科技大学涂油机研制组 (简称武冶大研制组) 修复改进。该研制组此前曾 进行过多年高压静电涂油技术试验研究, 并于 1995年成功研制出第一台国产W GY21型静电涂 油机 (亦属油液直接带电类型) , 安装在上海益昌 薄板有限公司冷轧带钢纵切线上, 使用效果很
O uyang Kecheng T ian Zhong jie
( U n iversity of Science and T echno logy,W uhan)
ABSTRACT T he DUM A electro sta tic o iler of the coo l strip p lan t of W ISGCO had stop ed w o rk ing
1. 3 高压电源修复改进
( 4) 带钢单面涂油量0. 5～ 3. 0g m 2, 其涂油
高压电源包括高压变压器、高压控制装置、 量不随带钢运行速度变化而改变, 实际涂油量与
高压电缆等部件。修复时沿用原有高压变压器, 标牌给定值误差≤5% ;
新配高压控制装置, 并另设一套备用高压电源。
(5) 供油压力≤0. 3M Pa, 油箱内加热油液温
少、电导率极低的绝缘材料制作, 使涂油时上导
板的下表面不致吸附油雾凝聚成油滴落在被涂
油钢板上, 影响涂油质量, 用于生产小汽车的钢
板更忌有滴油痕迹。
1. 2 供油系统修复改进
修复本涂油机时重新设计供油系统如图2所
图1 油液带电静电涂油机工作原理图 1—喷油梁; 2—供油泵; 3—高压直流电源; 4— 金属板 (带)
1 修复改进
示。由元部件1～ 4等组成的涂油泵站比原系统增 加了备用泵、阀及油位、油温二次控制元件, 添置 了由元部件5、6等组成的供油二次加热泵站。
原 DUM A 静电涂油机主要包括涂油柜、供 油系统、高压电源、电控系统四部分。修复前涂油
柜内两根喷油梁已损坏一根下喷油梁, 供油系统
中的油泵、换向阀损坏, 高压电源控制装置与低
等。因原有低压电控系统完全损坏, 修复时全部 整机消耗功率< 15kW ;
新设计制作。
( 9) 高压电源具有闪烁、短路、过电流、过电
PL C 可编程控制器由主机、扩展板、编程器 压保护功能, 当带钢切边偶尔进入涂油柜时不会
组成, 是低压电控系统的核心部分, 用于控制其 损坏高压电源系统;
余四种wenku.baidu.com控制器。交流控制器用于控制交流电动
度发生变化时单位面积涂油量仍维持给定值不 120kV 降为现在的60～ 80kV 后, 使用起来更加
变 (实际涂油量与标牌给定值误差不超过5% ) ; 稳定可靠, 设备故障相应减少, 更易于操作, 安全
油位控制器通过两种浮筒式液位控制器控制油 方便。安装试用结果比较好, 厂方考核认为, 此涂
箱内油位高低; 温度控制器通过热电阻、电接点 油机修复改进后整机功能符合生产线工艺要求,
(7) 具有良好接地装置及多处人身安全保护
烁、短路及过电流、过电压保护功能部件。
设施;
1. 4 低压电控系统修复改进
(8) 工作电压为直流60～ 80kV (用于上喷油
这一部分主要包括 PL C 可编程控制器及交 梁为60～ 65kV , 用于下喷油梁为75～ 80kV ) , 电
流控制器、直流调速器、油位控制器、油温控制器 压值可在操作台上连续调整, 工作电流≤3mA ,
关键词 静电涂油机 高压静电场 刀形喷油梁 可编程控制器
Repa ir and Reform for D UM A Electrosta tic O iler
To tal N o1108 冶 金 设 备
A p ril 1998
M ETALLU R G ICAL EQU
IPM
EN
T 199 8年总4第月1第082期期
新设备 新技术 新工艺
DUM A 静电涂油机的修复改进①
欧阳克诚 田中捷
(武汉冶金科技大学 430081)
本涂油机原安装在武钢冷轧厂酸洗线上, 工 护比较方便。
作 电 压 为 直 流 120kV , 带 钢 单 面 涂 油 量 215～ 3 结语
510g m 2, 带钢运行速度40～ 240m m in。应厂方
武冶大研制组在修复改进武钢冷轧厂原用
m any yea rs after it w a s dam aged. In 1996 it w a s rep a ired and refo rm ed by W uhan Yejin U n iversity of Science and T echno logy. Since tha t, the u sing effect of the equ ipm en t is good and the techn ica l behavio r ha s show n som e im p rovem en t.
http://www.cnki.net
总 第 108 期 冶 金 设 备 1998年4月第2期
好。1996年接受修复改进 DUM A 静电涂油机, 又 作了一些有益的探索。
柜内还设置导板。此导板选用强度较高、韧性较 好的非金属材料制作, 特别是上导板用含杂质较
① 欧阳克诚, 副教授, 武汉冶金科技大学机械工程系 (430081)。
田中捷, 高级工程师, 武汉冶金科技大学电控设备厂 (430081)。
— 40 —
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
(10) 喷油梁可从涂油柜中快速移出, 便于处
机启动、停止及电磁换向阀动作; 直流调速器依 理喷油梁故障, 每次更换喷油梁时间≤10分钟。
据生产线上测速机测得的信号调整直流电动机
本涂油机修复后使用性能比原来明显改善,
转速, 从而控制计量泵流量, 保证在带钢行进速 特 别 是 采 取 了 某 些 措 施, 使 工 作 电 压 由 原 来
加热器加热, 此热油可将计量泵送来的油液在进 油量与带钢运行速度均有改变。修复后的涂油机
入喷油梁7之前进行第二次加热; 同时, 采用交流 技术性能与工艺参数如下:
电动机带动的油泵6可送热油在自循环回路内流
(1) 用于涂国产钢板防锈油, 三班连续工作
动, 加热喷油梁。
制;
新设计将原系统多处截止阀改为单向阀, 使
为保护喷油梁不被行进中的钢板撞坏, 涂油
图2 新设计供油系统原理图 1—涂 油 箱; 2—涂 油 供 油 泵; 3—涂 油 计 量 泵; 4—电磁换向阀; 5—二次加热油箱; 6—加热供 油泵; 7—喷油梁; 8—回收油小油箱
涂油泵站油箱1沿用原有部件, 中部设隔板, 使油箱成为上、下两部分, 上部用于添储新油, 修 复时留用原液位控制器, 增设上极限液位控制 器, 以保证添注新油时油液可靠不溢出油箱。油 箱上方还加装盛滤涂油柜流来回收油的小油箱 8。油箱下部保留原有电加热器及测温热电阻, 增 加 电 接 点 温 度 计, 保 证 油 液 加 热 温 度 不 超 过 45℃。供油管路中设置两台交流电动机带动的供 油泵2 (原用一台, 修复时增加一台) , 可沿管路 A 向两台直流电动机带动的计量泵3供油, 压力≤ 0. 3M Pa; 余油经管路 B 流回油箱1下部搅动其中 油液, 使其加热温度趋于均匀; 当二次加热泵站 油箱5内油位过低时, 供油泵还可经管路 C 向此 油箱补油。两台供油泵中一台用于备用; 两台计 量泵可同时工作, 分别给上、下喷油梁供油, 亦可 只用其中一套, 同时给上、下喷油梁供油, 另一套 备 用。新 装 的 二 次 加 热 泵 站 油 箱 5 内 油 液 亦 用 电
两套高压电源可分别为上、下喷油梁供电, 度为35℃～ 45℃;
亦 可 只 用 其 中 一 套 电 源 同 时 给 上、下 喷 油 梁 供
(6) 具有油位、油温自动控制功能及联锁保
电, 另一套备用。高压电源输出直流电压值可在 险功能、工作状态与故障部位显示报警功能;
其控制装置上调整变动, 控制装置设高压电闪
涂油柜内外原已损坏的零部件全部修复或 更换, 并在带钢入口侧加装导辊, 研制适于装在 涂油柜内下部向上喷油、结构较原喷油梁更合理 的下喷油梁。
刀形喷油梁是静电涂油机的关键部件, 形状 扁而长, 涂油时还要承受热油作用, 极易翘曲变 形, 直接影响涂油质量, 故选用强度较高、塑性变 形较小的材料制作, 其尺寸公差、形位公差、表面 粗糙度都有严格要求, 切削加工、热处理工艺比 较复杂, 尤其是下喷油梁要求更苛刻, 设计结构 型式、加工制造工艺稍有不当就可能使涂油效果 不好, 甚至无法实现向上喷油。喷油梁安装高度 也有严格限制, 应保证喷油梁刃口离被涂油钢板 之间的距离合乎要求。连接喷油梁的输油胶管改 用快速接头, 以便检修、更换喷油梁。
( 2) 涂 油 带 钢 宽 度 ≤ 1500mm , 厚 度 018～
涂油机正常涂油工作时, 只需关闭管路 C 上的截 310mm , 带钢运行速度30～ 200m m in;
止阀, 其余截止阀全部打开, 操作十分简便, 且不
(3) 可选用带钢单面涂油, 亦可选用带钢上、
会影响日后管路维修工作。
下表面双面涂油;
KEYWO RD S E lectro sta tic o iler H igh vo ltage electro sta tic field Kn ife2edge beam fo r sp u rt o il P rog ramm ab le con tro ller
目前, 国内外应用的静电涂油机大致可分为 油液介质直接带电与间接带电两类, 武汉钢铁 (集团) 公司冷轧薄板厂 (简称武钢冷轧厂) 原来 引进的德国产 DUM A 静电涂油机属前者, 工作 原理如图1所示: 高压直流电源3使刀形喷油梁1 与金属板 (带) 4之间产生高压静电场, 油泵2送入 喷油梁的油液 (如钢板防锈油) 从喷油梁刃口缝 隙中流出时直接带电, 在梁刃尖端放电作用下快 速 雾化, 飞向行进中的金属板 (带) , 形如喷油梁 喷 油, 雾粒吸附在金属板 (带) 表面, 形成一层极 薄的均匀油膜, 实现“高压静电涂油”。
— 41 —
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
总 第 108 期 冶 金 设 备 1998年4月第2期
温度计、数显温度调节仪控制油箱内电加热器加 机械、压力供油、电气各个系统运转平稳, 未出现
热油液的温度。电控操作台面设模拟显示屏, 操 异常现象, 安全可靠, 喷油梁出油雾化效果良好,
作直观、简便。
在带钢表面上涂油均匀, 无明显厚薄不匀与漏涂
2 涂油机技术性能
现象, 上导板未发现向下滴油现象, 操作简单, 维
压电控系统完全损坏。此涂油机还有一些固有不
足之处, 如未设供油二次加热装置, 在环境温度
偏低、油液粘度较大时将无法正常涂油; 整个系
统中缺少某些高压电防护措施, 工作电压又非常
高, 极易酿成高压电闪烁毁坏设备事故。 针对原涂油机损坏情况及固有缺陷, 武冶大
研制组依厂方生产工艺要求, 在保持本设备仍为 四个组成部分的前提下, 进行必要的修复、改进。 1. 1 涂油柜修复改进
在金属板 (带) 连续生产线上使用静电涂油 机比用其它类型涂油机 (如辊式涂油机、喷嘴涂
油机等) 有着许多明显的优点, 不仅涂油质量好, 油膜薄而均匀, 无漏涂现象, 而且可避免油液外 溅污染环境, 节省用油, 设备维修费用少。因此, 静电涂油机一问世就受到一些板、带钢生产厂家 欢迎。武钢冷轧厂早在9年前就引进 DUM A 静电 涂油机, 安装在带钢酸洗线上, 但使用不到半年 就因高压电闪烁受到严重损坏, 弃置一旁停用多 年, 1996年委托武汉冶金科技大学涂油机研制组 (简称武冶大研制组) 修复改进。该研制组此前曾 进行过多年高压静电涂油技术试验研究, 并于 1995年成功研制出第一台国产W GY21型静电涂 油机 (亦属油液直接带电类型) , 安装在上海益昌 薄板有限公司冷轧带钢纵切线上, 使用效果很
O uyang Kecheng T ian Zhong jie
( U n iversity of Science and T echno logy,W uhan)
ABSTRACT T he DUM A electro sta tic o iler of the coo l strip p lan t of W ISGCO had stop ed w o rk ing
1. 3 高压电源修复改进
( 4) 带钢单面涂油量0. 5～ 3. 0g m 2, 其涂油
高压电源包括高压变压器、高压控制装置、 量不随带钢运行速度变化而改变, 实际涂油量与
高压电缆等部件。修复时沿用原有高压变压器, 标牌给定值误差≤5% ;
新配高压控制装置, 并另设一套备用高压电源。
(5) 供油压力≤0. 3M Pa, 油箱内加热油液温
少、电导率极低的绝缘材料制作, 使涂油时上导
板的下表面不致吸附油雾凝聚成油滴落在被涂
油钢板上, 影响涂油质量, 用于生产小汽车的钢
板更忌有滴油痕迹。
1. 2 供油系统修复改进
修复本涂油机时重新设计供油系统如图2所
图1 油液带电静电涂油机工作原理图 1—喷油梁; 2—供油泵; 3—高压直流电源; 4— 金属板 (带)
1 修复改进
示。由元部件1～ 4等组成的涂油泵站比原系统增 加了备用泵、阀及油位、油温二次控制元件, 添置 了由元部件5、6等组成的供油二次加热泵站。
原 DUM A 静电涂油机主要包括涂油柜、供 油系统、高压电源、电控系统四部分。修复前涂油
柜内两根喷油梁已损坏一根下喷油梁, 供油系统
中的油泵、换向阀损坏, 高压电源控制装置与低
等。因原有低压电控系统完全损坏, 修复时全部 整机消耗功率< 15kW ;
新设计制作。
( 9) 高压电源具有闪烁、短路、过电流、过电
PL C 可编程控制器由主机、扩展板、编程器 压保护功能, 当带钢切边偶尔进入涂油柜时不会
组成, 是低压电控系统的核心部分, 用于控制其 损坏高压电源系统;
余四种wenku.baidu.com控制器。交流控制器用于控制交流电动
度发生变化时单位面积涂油量仍维持给定值不 120kV 降为现在的60～ 80kV 后, 使用起来更加
变 (实际涂油量与标牌给定值误差不超过5% ) ; 稳定可靠, 设备故障相应减少, 更易于操作, 安全
油位控制器通过两种浮筒式液位控制器控制油 方便。安装试用结果比较好, 厂方考核认为, 此涂
箱内油位高低; 温度控制器通过热电阻、电接点 油机修复改进后整机功能符合生产线工艺要求,
(7) 具有良好接地装置及多处人身安全保护
烁、短路及过电流、过电压保护功能部件。
设施;
1. 4 低压电控系统修复改进
(8) 工作电压为直流60～ 80kV (用于上喷油
这一部分主要包括 PL C 可编程控制器及交 梁为60～ 65kV , 用于下喷油梁为75～ 80kV ) , 电
流控制器、直流调速器、油位控制器、油温控制器 压值可在操作台上连续调整, 工作电流≤3mA ,