LM56.2立磨液壓系統控制程序改進

摘 要：本文主要分析了水泥立磨在運行期間液壓系統不穩定，頻繁報警跳停磨主機的原因，以及改進方案。

關鍵詞：水泥企業；立式磨；液壓系統

我公司水泥磨采用的是德國萊歇公司生產的LM56.2+2C立式磨機，兩個主輥、兩個輔輥，設計產量為200t/h，實際生產能力達到220t/h以上。質量非常棒，運行兩年多沒有出現過設備問題。只是生產初期液壓系統不穩定，頻繁報警跳停，對氮氣壓力、節流閥進行多次調節試驗，均未能徹底解決問題。通過對故障現象和液壓系統控制程序的研究分析，發現該磨機液壓系統控制程序原設計中有如下兩項保護：

第一項：當主輥液壓站正向壓力達到120Bar時報警，同時跳停液壓站和磨主電機；

第二項：在正常研磨狀態下，加壓過程中若主輥液壓泵運行超過2min，便報運行超時故障，同時跳停液壓站和磨主電機。

以上兩項為廠家為保證設備安全而設置的保護，但在運行過程中由于工藝和原材料的原因經常發生報警跳停事故，嚴重影響正常生產。最后通過對液壓系統控制程序的修改，有效解決了此問題。

1.立磨主要技術參數

立磨型號：LM56.2+2C，磨盤輥道名義直徑：Φ 5600mm，磨輥碾壓力：單輥2100 kN；主電機型號：YRKK900-6，額定功率：4200kw，額定電壓：10KV；額定轉速：994r/min；主減速機型號：KMPS 576，輸入功率：4200kw，輸入轉速：990r/min，輸出轉速：22.12r/min，速比：40；主輥液壓站型號：HSLM 1400/54/2，油泵功率：18.5KW，油箱容積：1400L，額定壓力：15Mpa，額定流量：54L/min.

2.主輥液壓站組成和控制程序

2.1主輥液壓站組成

主輥液壓站主要由油箱、過濾器、高壓油泵、單向閥、溢流閥、電磁閥、節流閥、手動蝶閥、管路、液壓缸、顯示儀表、蓄能器及電控部分等組成（見圖一）。

2.2主輥液壓站控制程序

主輥液壓站控制程序是為磨輥提供合適的加載力，實現磨輥在運行、加壓、減壓、抬輥、落輥等過程的自動控制。這里只描述與故障相關的兩項程序。

（1）抬輥：在磨機主電機啟動前，磨輥必須抬起并保持在高位。磨機正常運行期間，當中控操作員發出抬輥命令或檢修時現場崗位工按下抬輥按鈕、以及任何原因引起的磨機跳停、振動、磨輥觸發低限位等液壓站都會抬輥。抬輥時同時啟動電磁閥7.11a、7.21a和7.22以及2.10、2.20高壓油泵，兩臺油泵全速運行，將油箱的液壓油經換向閥、管路打入液壓缸的下腔將磨輥抬起。抬輥過程中當正向壓力大于80Bar時啟動7.3、7.4電磁閥25秒，將液壓缸的上腔一部分液壓油回流至下腔，以降低正向壓力。當正向壓力達到120Bar時液壓站報警，同時跳停液壓站和磨主電機。

（2）增加工作壓力：磨機在正常研磨過程中，需要加壓時由中控操作員設定工作壓力大于當時壓力反饋值加DP值（設置的差值）時，或者由于物料等的變化引起研磨壓力的波動，當壓力低于設定壓力減去DP值時，液壓控制系統都會自動加壓。增加工作壓力時啟動7.11b電磁閥和2.10高壓油泵，油泵半速運行，將一部分液壓油從油箱打入液壓缸的上腔以增加壓力。當油泵運行超過2min時，壓力反饋值還未達到設定值，便報運行超時故障，同時跳停液壓站和磨主電機。

3.故障分析及改進措施

針對第一項，當原材料的易磨性差，特別是磨高標號的水泥時，正向壓力往往設置的比較高，有時達到110多Bar.這時如果有其他原因需要立即抬輥，或者由于振動、低限位等原因而自動抬輥時，7.3、7.4電磁閥泄壓速度趕不上液壓泵的加壓速度，正向壓力會很快升高，磨輥沒有抬到高限位時壓力已經達到報警值而引起磨機跳停。不得不手動泄壓，重新開機投料，對生產影響特別大。正向壓力達到120Bar時跳停是為了保護液壓系統中的密封和管路安全，防止泄漏和管路爆裂的事故發生。通過對此現象的分析，這時如果停止抬輥，即停止液壓泵運行、關閉相應電磁閥，壓力便不會升高，無需跳停液壓站和磨主電機，可以起到同樣的保護作用。為此對液壓系統的控制程序進行了修改，當正向壓力達到120Bar時撤銷抬輥命令，即停止液壓泵運行、關閉相應電磁閥，再由操作員打開7.2電磁閥泄壓，待壓力合適時再次啟動液壓系統抬輥。從而避免了主機跳停，有效解決了因此影響生產的問題。

針對第二項，磨機在正常研磨過程中由于物料的變化，比如顆粒變化、進入鐵塊等物體、或者進入大量粉料、溫度、料層的變化等原因，都會引起研磨壓力的波動，當壓力低于設定壓力減去DP值時，液壓控制系統會自動加壓，如果壓力變化較大，在加壓過程中就會發生液壓油泵運行超時故障而跳停液壓站和磨主電機，對生產影響非常大。液壓泵運行超時跳停主要是為了保護液壓泵和管路是否有泄漏，另外長時加壓會引起磨機振動。超時故障基本上都是物料引起的，若液壓泵或管路有泄漏操作員會立刻發現的。通過對此現象的分析，當液壓泵運行快到2min時，停止自動加壓，即停止液壓泵運行，便不會引發超時故障，這時操作員通過觀察壓力變化便可以判斷是否有故障無需跳停液壓站和磨主電機。為此對液壓系統的控制程序進行了修改，在操作畫面上增加液壓泵運行時間的顯示框（原系統程序液壓泵運行時間通過后臺程序計時，操作員看不到，不能隨時掌握液壓泵運行時間），使操作員可以明顯的看到液壓系統加壓運行時間，到100秒時通過顏色報警提醒操作員，這時操作員通過修改壓力設定值使其等于當時的壓力反饋值便可停止加壓，觀察壓力基本穩定，沒有異常后，再設定壓力重新加壓。這樣就避免了液壓泵運行超時引起的跳停事故，有效解決了因此影響生產的問題。

具體程序就不公布了，由于每個公司用的編程軟件不同，編程方法也有很多，只要能達到需要的效果就行。改造后，通過一年的運行，沒有發現任何不良后果，有效解決了液壓站頻繁跳停故障，運轉率有了很大提升。

參考文獻：

[1]張秀全，張中國.立磨液壓系統故障診斷分析及解決辦法.新世紀水泥導報，2015（6）：63.

作者簡介：梁德合（1977-3）男，陜西省長武縣人，中專學歷，現為DCS系統管理員兼中控室主任、助理工程師。主要研究方向：工業自動化控制。