青铜峡某厂的5MN油压残极碎压机,主要用于破碎生产中的不合格生、熟阴极炭块及熟废石墨电极的破碎。是阴极炭素厂中碎配料中的主要设备之一,该设备能否正常运行,将影响到整个中碎配料系统。
三门峡富通新能源生产
破碎机、颚式破碎机、圆锥式破碎机、锤式破碎机等机械设备。
1、设备性能及结构特点
1.1主要性能参数
处理物料尺寸(最大),mm 525×625×3350
处理物料性能
耐压强度,MPa 30~35
极限耐压强度,MPa 71
破碎方式垂直吊装破碎
处理后的物料尺寸,mm≤150×150
生产能力,t/h 5
压机公称压力,MN 5
液体单位压力,MPa 20
主缸行程,mm 1125
工作速度.mm/s~12
侧缸行程,mm 1150
侧缸速度,mm/s前进125
后退170
推料缸力,MN 0.2
推料缸行程,mm 310
推料缸速度,mm/s 300
设备总功率,kW~120
1.2 5MN油压残极破碎机的组成
1.2.1压机本体部分
压机本体采用卧式整体焊接框架式结构,主要由框架及工作缸部分、回程缸、动梁破碎室、推料缸等部分组成。
1.2.2液压传动系统
主要由主泵及泵头阀组、控制阀块、油箱及冷却过滤系统、充液阀及管道等构成。
1.2.3电气控制系统
采用可编程控制器( PLC)控制,设有手动和自动两种工作制度。
2、生严中存在的问题及改进措施
SMN压机自2000年9月份安装,在中碎配料系统中,其试车比较顺利和稳定,虽然设备较大,但设备的起动平稳,运转正常,达到了设计的要求。随着阴极炭素厂的正常运转,及炭素制品工艺配方的改动,该设备生产负荷量也相应增大,在转入正常生产后的几年中,暴露出该设备在设计中存在的一些问题。针对存在的问题,我们采用了相应的改进措施。
2.1液压油污染
在液压传动系统中,防止油液污染是非常重要的,大约有70%的液压系统故障是由于油液性能不良和污染造成的,为了获得可靠的工作性能,定期对油液进行取样化验。在对该设备液压油的化验中发现,平均每隔6~7个月,液压油因污染严重而不能使用。不但使大量液压油报废,增加了设备的维护费用,也对液压系统的阀及液压缸的密封件造成损坏,影响到整个系统的正常运行。通过分析,认为油液污染主要是由于设计中没有考虑到厂房内含尘浓度过高,在两个侧缸带动主压头快速前进时,充液阀要向主缸快速补充大量液压油,造成大量含尘气体快速从进气口及内置油泵传动轴处吸入油箱。在2002年9月份,针对上述问题,采用了对油泵传动轴处加装密封装置,将油箱的进气口引至厂房外,避免了厂房内大量含尘气体进入油箱内,保证了整个液压系统液压油的清洁。在近4年对该设备液压油的的检测中,没有再发生过液压油污染事故。
2.2工作控制方式不合理
该压机设计的系统压力为20MPa,在生产中设定的压力为18 MPa。由于本系统采用了PLC控制,其控制是按照程序设定的时间运行。其液压系统见图1,工作控制流程如下:
起动→充液阀打开,回程缸快速带动工作缸前进→到JS1进慢速限位→回程缸慢速前进→到JS2限位→充液阀关闭,工作缸与回程缸慢速加压前进→到JS3回程限位或达到时间→充液阀打开,回程缸带动工作缸快速退回→到JS4回慢速限位→侧缸慢速→到JS5停止限位→充液阀关闭,回程缸停止→推料缸前进→到JS7退回限位→推料缸退回→到JS8停止限位→推料缸停止。
在生产中发现,设备在正常工作时,破碎机破碎室内加料量的多少,造成了其工作方式的不同,当破碎室内加料量少或适中时,其工作方式按以上的工作原理运行,当破碎室内加入大量的料时,其工作方式就不能按以上的工作原理运行,通过观察发现,在设备正常运行情况下,侧主缸的压力如下:侧缸正常快速前进时的压力最大为6 MPa,主侧缸慢速正常运行时的压力为12 MPa左右,只有在主缸和在侧缸破碎原料挤不动,也没有到JS3回程限位时,主侧缸的压力才急剧上升到系统设定的18MPa压力,使液压系统主液压泵工作在高压状态,也造成系统的溢流阀处在高速溢流状态,只有达到设定的时间后,侧缸带动主压头返回,并进行下一次破碎。通过分析认为,此方案增大了设备的能耗,也造成了液压系统温度的升高,对于整个液压系统的正常运行产生不利因素。针对存在的问题,采取了以下措施,在侧缸和主缸液压集成阀测压口处各增加一个压力继电器,其压力分别设定为:侧缸7MPa,主缸14MPa。改动后的工作控制流程如下:
起动→充液阀打开,侧缸快速带动主缸前进→PS1压力继电器达到7MPa→充液阀关闭,主缸与侧缸慢速加压前进→PS2压力继电器达到14MPa或到JS3回程限位→充液阀打开,侧缸带动主缸快速退回→到JS4回慢速限位→侧缸慢速一到JS5停止限位→充液阀关闭,侧缸停止→推料缸前进→到JS7退回限位→推料缸退回→到JS8停止限位→推料缸停止。
改动后,降低了设备的能耗,提高了破碎机的破碎效率,保证了液压系统的平稳运行。
2.3侧缸尾座断裂
在2003年5月份~7月份,压机的两侧两个液压油缸尾座相继断裂。断裂位置如图2所示。通过对尾座断裂部位做受力分析,认为造成尾座断裂的原因主要是由于设计不合理,使尾座底板焊口断裂位置处长时间受力,产生应力疲劳而形成的断裂。改造后的尾座如图(2)示,解决了尾座底板处焊口的受力问题,保证了SMN残极破碎机的正常运转。通过近3年的运行,发现此改动是合理的。
2.4推料液压缸回不到位
在2001年2月份,发现设备运行中,推料油缸返回不到位。通过打开推料油缸上部观察孔发现,主要是由于里面堆满了粉子,只有将内部炭粉清理后,推料油缸才能返回到位置。由于观察孔直径只有100mm.清理内部炭粉极不容易,不但增加了工作人员的劳动强度,也造成了设备的长时间闲置。影响了整个中碎配料系统的正常运转。对此情况,经过分析讨论决定,增加一排间距为30mm,直径为20mm的小孔,并在下部接一个下料溜管,将从推料缸内的炭粉直接排入下部运输大倾角皮带内带走。
3、结语
经过近几年来对SMN油压残极破碎机的不断改进,使设备的结构,性能得到了完善。生产能力得到提高,满足了实际生产的需要。实践证明,对SMN油压残极破碎机的改造是成功的,使设备的故障率降低,设备维修工作量减少,减轻了维修工人工作强度,降低了设备的维护及检修费用,提高了生产作业率,创造了良好的社会效益和经济效益。
三门峡富通新能源销售破碎机、颚式破碎机、锤式破碎机等机械设备。