辊压机液压站的改造

赵美中　刘亚辉　李博雷

（阳泉冀东水泥有限责任公司）

摘　要：通过对水泥2#辊压机系统运行现状的研究分析，针对原有液压站运行时的弊端，采取改造液压站的措施。对原有液压站进行升级改造，即DCS系统中的PLC控制不变，通过液压站整体升级，达到辊压机稳定运行的效果。本次油站设计立足自身完成，自复工生产该站投入使用以来，保证了辊压机系统的稳定运行，达到了节能降耗的目的。

根据“创新驱动、节能降耗”的发展理念，为实现企业的可持续发展，我公司水泥工序快速推进改造项目的实施。本次对2#辊压机液压系统升级改造项目的实施以节约改造成本及后期运行成本为原则，在机械技术管理人员的自主攻关设计下，改造后的液压站经专业厂家论证后于2020年3月中旬正式投入使用。目前，辊压机运行高效平稳，达到了节能降耗的目的。

1　运行现状

我公司辊压机液压站改造前的原理见图1，液压站运行状况主要表现在以下几个方面：

图1　改造前液压站液压原理图片

（1）油箱容积过小仅为300L，储油少，生产运行前辊压机液压站油标正常位置为200L高度，加载压力达到7.5MPa高压油泵停机，液压油从油缸无杆腔返回油箱，油箱会出现油满溢出现象，造成了油品的浪费，油站厂家的设计缺陷大大增加了岗位人员清理油站卫生的劳动强度。此外辊压机出现卡料现象时，需人为进行退辊操作，待油液加注到上限位时，加载压力开启后油标仍显示油位过低，进油管无法触碰油液液面，导致油泵无法正常供油，损坏油泵和液压元件。

（2）由于辊压机未设计自动退辊功能，每次设备跳停后都带载强行启动，对辊压机扭矩支撑结构、减速机、十字万向联轴器和主电动机造成一定程度的损坏，埋下隐患。

（3）液压回路设计不合理，该液压站5个溢流阀串联在液压系统中，以致出现故障后排除时间过长，进而造成水泥系统长时间停机，影响到水泥的正常生产。此外在保压状态下未设计单向阀，工况下不能对系统压力进行锁止，仅依靠电磁换向阀对其进行截止，此设计容易造成系统漏压而无法满足系统长时间保压，致使液压站频繁起泵补压，大大减少油泵与电磁换向阀的使用周期；同时油液的冲击也造成了蓄能器氮气皮囊的使用周期较短，每3个月需全部更换。

（4）液压管路布置及元件选型不合理，管路密封容易泄露。手动泄压阀采用集成阀座式，采用的面密封方式容易造成阀座漏油。系统卸荷阀采用先导式溢流阀，无法精准卸荷，故障率较高；液压系统中未设计安装精过滤装置，当金属杂质进入系统内部，造成液压元件的堵塞或损坏，致使油站无法正常运行。

（5）高压油泵流量选型过小，导致设备开机时补压时间过长（约20min），导致系统空运行，增加了生产用电成本。

2　改造措施

我公司机械技术人员经过改造前的认真比对分析，通过专业厂家的充分论证，本着安全的原则，利用2020年淡季检修机会开始实施改造工作。结合以上存在的问题，具体改造措施如下：

（1）把原容积为300L的油箱增加到1000L，新油箱配有空气滤清器、液位计、电子液位控制器、排污阀、检修人孔门。

（2）系统增加2台型号为160/125-100的退辊液压缸以及一套电磁换向阀与油路模块，此退辊系统并联安装在加载回路中（包含无缝钢管、90°弯头等），接入DCS系统实现中控远程控制操作。

（3）泵出口加装电磁换向阀，高压油泵出口以及每个加压口全部设计安装压力测点，为快速排查故障提供数据支持。重新加工阀座，更换进口力士乐阀件，保证阀件可靠性。加载系统油路设计安装单向阀，改善频繁补压的弊端。系统卸荷阀采用无泄漏或者微泄露电磁球阀，在保压状态良好的情况下实现小流量精准卸荷。供油增加精过滤器，有效保护阀件，同时泄压阀回到油箱的管路增加磁性过滤器，保证油品清洁度。

（4）更换奉化奥特莱蓄能器4个，容积为40L，并与现场阀座相匹配。

（5）重新布置现场管路，彻底解决原管路漏油、不便于维修的现状。更换手动泄压阀2个，平面密封结构改为两端丝扣连接形式，原泄压阀位置使用无缝钢管进行焊接密封处理，形式变为直通式。液压缸接头重新加工成统一规格，每个油缸包含4个接头3个丝堵，同时加工金属编织油管4根。

（6）更换型号为：CBF-F425-ALP的大流量齿轮泵，公称流量为40mL/r，流量为原来油泵的4倍，作为辊压机系统开机时快速补压油泵。

（7）系统调试过程中加载压力增大到11MPa，整个系统的承受压力能够满足工况使用要求。

（8）带料成功试车。

改造后的辊压机液压站液压原理图见图2。

3　改造效果

液压站自改造投入使用后，彻底解决了出厂时设计缺陷及运行弊端，改造效果良好。

图2　改造后的辊压机液压站液压原理

（1）运行过程中液压站干净整洁，大大减少岗位人员清理卫生工作量。

（2）能够实现中控远程退辊，避免设备带载启动，增加设备保护系数。

（3）大流量油泵的投入使用，15s即可建立液压系统压力，大大缩短开机时间。

（4）工况下左右腔压力分别为10.4MPa与10.5MPa，定辊与动辊减速机振动值分别为2.18mm/s与5.77mm/s，加载压力及辊子研磨状态稳定，便于操作员根据物料调整辊压机运行参数。改造后投入运行的辊压机液压站及中控画面见图3。

图3　改造后的辊压机液压站及中控画面

改造前后数据对比见表1。

表1　改造前后数据对比

4　结束语

通过对辊压机液压系统的优化改造，改造后的设备运行状况良好，提高了生产效率，为企业实现提产降耗及可持续发展奠定了坚实的基础。

来源：《水泥》2020年第9期