《立磨液压站说明及故障解析》 液压元件工作原理说明

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1、1 立磨液压站说明及故障解析 液压元件工作原理说明： 液压泵：将电动机输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。 液压缸：是液压传动系统中的一种执行元件，它是将液压能转变为机械能的转换装置。 液压控制阀：是液压系统的控制元件，用来控制和调节液流方向、压力和流量，从而控制执行元件的运动方向、输出的力或力矩、运动速度、动作次序，以及限制和调节液压系统的工作压力，防止过载等。根据用途和工作特点的不同，可分为三类： 方向控制阀-单向阀、换向阀等 压力控制阀-溢流阀、减压阀、顺序阀等 流量控制阀-节流阀、调速阀等 1 建立液压站说明 按照现时的液压回路线路图和备件表划定下列项号的内容范围：油箱（项号1

2、）；径向活塞泵（项号2）；电机（项号3）；柔性连轴节（项号4）；单向阀（项号6）；电子压力开关（项号7）；压力线路过滤器（项号 8）；压力释放阀（项号9）；电磁阀（项号11、17、18、27、28）；节流阀（项号12）；压力容器（项号13、 24）；水平开关（项号 16）；流量控制阀（项号 19、29）；流量分配器（项号 20）；压力表（项号 22）；液控单向阀（项号25）；安全阀（项号26） 。 *节流阀12 的作用是保护7.1 电子压力开关的压力传送器不因脉冲振幅过大而受损。 1.1 中控操作 1.1.1 建立张紧压力：电磁阀17.1 、17.2 、 18 得电 油路说明：液压油经油泵加压

3、排出，经单向阀 6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2 得电，变向）、二位二通电磁阀 11.1（11.1 失电，常通状态），经输送管道分别给三个液压缸活塞杆侧供油，当张紧压力达到 130bar 时，油泵延时运转110 秒后停止。电磁阀18 得电处于闭路位置。 1.1.2 抬辊第一阶段：电磁阀11.1、11.2、27.1、27.2、18 得电 油路说明：油泵运转，液压油经单向阀 6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2 失电，常通状态）、单向节流阀 19、二位二通电磁阀 27.2（27.2 得电，常通状态）,分别经单向阀 27a.1、27a.2、27a.3 给三个液压缸活塞

4、侧供油，当抬辊压力升至30bar 时，油泵停止。电磁阀18 得电处于闭路位置。这个阶段是液压缸预充压，升起压力框之前，在活塞侧的液压缸必须用30bar.压力预充压。这使缸中分离出的空气受到压缩，于是保证以后压力框的升起更加平稳。 1.1.3 抬辊第二阶段：电磁阀11.1、11.2、18 得电 油路说明：油泵运转，液压油经单向阀 6.1、过滤器8、二位四通电磁阀17.2（17.2 失电，常通状态）、单向节流阀19、二位二通电磁阀27.1（27.1 失电，常通状态）、流量分配器20，分别给三个液压缸活塞杆侧供油， 2 磨辊开始抬起，三个磨辊高度都达到 150mm 后，油泵停止；当经流量分配器的油压

5、过高，超过320bar 时，溢流阀20 a 将起卸压作用，回油入油箱。磨辊的平衡与抬辊阶段二同时进行。抬辊过程中，若三个磨辊位置相差大于5mm，则打开相应的卸压阀28.1、28.2 或28.3，使上升较快的磨辊停下来，等待上升较慢的磨辊直至一起到达最高点；若磨辊已抬到位，但又缓慢落下使位置差大于 10mm，则油泵重新启动，进入抬辊阶段二，使磨辊重新就位；若磨辊抬到位后，因自重而缓慢下落，当任何一个磨辊位置低于 145 mm，油泵重新启动，使磨辊重新就位。电磁阀18 得电处于闭路位置。 1.1.4 落辊：电磁阀11.2、17.2、18 得电 油路说明：当液压站建立后，将开启立磨，主电机开启约 1

6、0 秒后，立磨供料系统开启，操作员将根据磨内料床的厚度掌握落辊的时间。落辊时，油泵处于停止状态；液压站只有11.2、17.2、18 得电，液压缸活塞侧的液压油经流量分配器 20、电磁阀27.1、单向节流阀19、电磁阀17.2 流回油箱。在这个过程中，11.2 得电（得电，关闭状态），张紧压力将不会从 11.2、9.1 卸压；17.2 得电（得电，换向状态），张紧压力在单向阀 6.1 处形成闭路；18 得电（得电，闭路状态）形成闭路。由上所述，张紧压力在这个阶段处于保压状态。这个过程大约 10 秒钟。由于它们的静重和压力容器的压力，磨辊正常地平稳地下放，下放速度依赖于在流量控制阀（项号19）上的

7、流量设置。磨辊的下放由内装在液压缸内的位置传感器监视（当它们被提起时也如此）。在达到总下放高度约 120mm 使其同步化，如果超出预设置允差范围，下放过程停止，在这种情况下，提升操作再次全面开始。在落辊过程中，17.2 首先得电，当抬辊压力降至 30bar 时，11.1 失电；当抬辊压力降至 10bar 时，17.1 得电。 1.1.5 张紧压力加压状态：电磁阀17.1、17.2、18 得电 油路说明：当落辊结束后，操作员将根据工况要求给张紧压力加压。在这个过程，油泵运转，液压油经油泵加压排出，经单向阀 6.1、过滤器 8、二位四通电磁阀 17.2（17.2 得电，变向）、二位二通电磁阀 11

8、.1（11.1 失电，常通状态），经输送管道分别给三个液压缸活塞杆侧供油，当张紧压力达到设定压力时，油泵停止；当张紧压力低于设定植15bar，液压泵再次启动。因电磁阀17.1 得电，X 项油路充压，液控单向阀25 打开，液压缸活塞侧液压油经液控单向阀25 流回油箱。电磁阀18 得电形成闭路。当张紧压力降压时，如给定值小于原给定值 15bar 时，18 电磁阀失电卸压，卸压至给定值时 18 重新得电。当张紧压力增压时，如给定值大于原给定值15bar，液压泵启动，压力升至给定值+30bar 时，停泵。 1.1.6 停主电机：停主电机后，电磁阀 18 先失电，液压缸活塞杆侧液压油经电磁阀 18（失电

9、，常通状态）流回油箱，张紧压力卸压；当张紧压力降至 130bar 时，电磁阀18 重新得电，然后磨辊自动抬起（执行前面所述的抬辊一、二阶段）。 1.1.7 停液压站：若液压站组组停，所有阀门失电，液压缸内压力保持，尤其是抬棍压力，这时需要到现场控制箱处用现场方式卸压，否则无法在中控欲加压、抬棍。液压站停后，液压缸活塞杆侧液压油经电磁阀11.1、 17.2 和18 流回油箱；液压缸活塞侧液压油因液控单向阀25 和单向阀6.1 保持压力。抬辊压力示意图 3 F G I D B E H A C 30bar 0 J 曲线0A：抬辊第一阶段，抬辊压力升至30bar。 曲线AF：抬辊第二阶段，抬辊压力继续

10、升高，磨辊抬至150mm的位置。 BC、DE 曲线：抬辊过程中，若三个磨辊位置相差大于5mm，则打开相应的卸压阀28.1、28.2 或28.3，使上升较快的磨辊停下来，等待上升较慢的磨辊直至一起到达最高点（150mm）。BC、DE 曲线即是抬辊过程中的卸压。 FG 曲线：抬辊完成，待开机。 GH、HI 曲线：主电机启动后，因磨盘物料对磨辊作用而使磨辊位置变化，导致抬辊压力的变化。一般来说，磨辊位置变化越大，抬辊压力波动亦越大。 IJ 曲线：落辊过程。 1.2 现场操作 1.1.1 抬辊：按抬辊按钮（S2）脉冲信号，按下后可松手，开始抬辊油泵工作至抬辊压力达到 78bar 或按下停止抬辊加压按钮

11、（S5）。 1.1.2 抬压力框架：按抬压力框架按钮（S3），脉冲信号，按下后松手，开始抬压力框架，油泵工作至抬辊压力达到17bar 或按下停止抬辊加压按钮（S5） 1.1.3 落辊或落压力框架：按落辊或压力框架按钮（S4），此按钮须一直按住，松手即停止落辊。这时阀17.2 工作，以卸压。当抬辊压力降至 10bar 以下时，17.2 阀失电，但失电后压力可能略微上升，需按住（S4）按钮多一点时间。 1.1.4 建立张紧压力：建立张紧压力开关（S6），当抬辊压力小于10bar 时（表明磨辊已落至最低位），可以建立张紧压力。阀17.2、17.1、18 及油泵工作，直至开关至停位或张紧压力达到150

12、bar。 2 蓄能器使用说明 2.1 工作原理：蓄能器具有储存能量、补充泄露、保持恒压、吸收脉冲压力和冲击压力等功能。蓄能器是将 4 压力液体的液压能转化为势能储存起来，当系统需要时再将势能转化为液压能而做功的容器。因此蓄能器可以作为辅助或应急的动力源，能够补充系统泄露、稳定系统工作压力，吸收泵的脉冲压力和回路的液压冲击。 2.2 用途及特点： 2.2.1 吸收液压冲击：蓄能器通常安装在换向阀或油缸之前，可以吸收或缓和换向阀突然换向、油缸突然停止运动产生的冲击压力。 2.2.2 吸收脉冲压力：蓄能器能将液体脉动减小，噪音降低。 2.2.3 作热膨胀补偿器：当封闭液压系统温度上升时，液压油产生体

13、积膨胀系数通常大于管路材料膨胀系数，导致油压升高。蓄能器能吸收液体的体积增量，防止超压，保证安全；温度下降时，液体体积收缩，蓄能器又能向外提供所需液体。 2.2.4 改善频率特性：液压系统采用压力补偿变量机构时，时间常数较大；蓄能器能快速放压，改善了频率特性。 2.3 立磨系统蓄能器规格型号 液压缸氮气囊容升为50dm 3 ,压力正常控制在90bar 液压缸氮气囊压力正常控制在90bar 扭力补偿器氮气囊压力正常控制在27 bar 2.4 使用说明 2.4.1 在使用本蓄能器前，必须先检查一下与它连接的管道是否清洗干净，油液是否清洁，以防止管道或油液中的铁屑磨损气囊。 2.4.2 蓄能器应油口

14、向下垂直安装。使气体封在壳体上部，避免进入管路。 2.4.3 不得用焊接、铆接或机械加工等方法来固定蓄能器。 2.4.4 蓄能器严禁充氧气或空气。 2.4.5 能量储存时，充气压力应低于系统最低工作压力的90%（一般为60%80%）。 2.4.6 蓄能器设置后，应检查接口处是否漏气、漏油。 2.4.7 蓄能器设置后，开始每月检查胶囊气压一次，半年后，半年检查一次。 2.4.8 检查方法：在蓄能器的进油口的油箱连接的油路上设置一个截止阀，并在截止阀前装上一个压力表，慢慢打开截止阀，使压力油流回油箱，同时注意压力表，压力表指针先是慢慢下降，达到某压力值后急速降到零，指针移动的速度发生变化的数值，就

15、是充气压力。此外，还可以利用充气工具直接检查充气压力，但每检查一次都会放掉一点气体。 2.4.9 当皮囊破损，卸下蓄能器前必须泄去压力油，然后才能拆下各零部件。 3 测点说明 5 3.1.1 P0 ：即液压缸氮气囊压力，P0min=0.33P1,P0max=0.66P1。通过改变容器充压（PO）的方式改变悬置动作，较高的容器充压使悬置动作较温柔；较低的容器充压会产生较强硬的悬置动作。 3.1.2 P1 ；即磨机液压系统的工作压力，目前设定为190 bar，P1max=230 bar。 3.1.3 P2 ：即过压保护，压力释放阀9.1 的压力设定值，目前约220 bar。 3.1.4 P3 ：2

16、75bar。 3.1.5 P4 ：即过压保护，压力释放阀9.2 的压力设定值，目前280 bar。 3.1.6 P5 ：即过压保护，流量分配器20 的压力释放阀的压力设定值，目前320 bar。 3.1.7 PX ：即过压保护，安全阀26 的压力设定值，目前315 bar。 3.2 电子压力开关7.1 ：研磨/破碎操作期间，系统通过压力开关（项号7.1）的触点受到监视。 3.2.1 S3.1：当压力下降到 （P1 15 bar）时，触点S3.1 接触，油泵电机合闸。S3.1=190 bar 3.2.2 S3.2：当压力上升到 （P1）时，触点S3.2 接触，油泵电机跳闸。设置值为P2 的压力释

17、放阀（项号 9.1）保护液压系统在压力开关触点（S3.2）失效事故中不至于过压。S3.2=205 bar 3.2.3 S3.3：压力下降到 （PO1.30）时，触点S3.3 接触，预报警。S3.3=117bar 3.2.4 S3.4：压力下降到 P3 时，触点S4.1 接触油泵电机停。设置值为P4 的压力释放阀（项号9.2）保护液压系统在压力开关触点S4.1 失效事故中不至于过压。S4.1=270 bar 3.3.2 S4.2：压力降到 130mm B、3 个磨辊位置与150 mm之差的绝对值同时=5 mm C、3 个磨辊间的位置差的绝对值同时=20mm 因此落辊时一旦27.1、27.2 得电

18、便无法自动失电。 由上述分析可知造成27.1、27.2 不宜得电的主要原因就是落辊时间较快，我们继续分析了造成落辊时间 10 较快的因素有： A、 单向节流阀19 的节流能力较差，抬辊压力卸压太快。 B、 抬辊压力的测点在27.1 电磁阀后面，当27.1 得电关闭后，测点压力会迅速消失。 C、 27.1 电磁阀通路不畅。 从抬辊压力变化可以看出27.1、27.2 得电是在压力降至30 bar 以下时，因此因素B 不成立。为延长落辊时间，我们调节了单向节流阀19 的开度，将开度由9.0 调至7.5 和5.0 时，落辊时间无明显变化；当调至1.0 时，落辊时间大幅延长，以下是调节后的参数统计： 落

19、辊阶段 时间 3 磨辊位置 磨辊平均位置 19 开度10% 总落辊 76 秒 130 / 139.1 / 133.8 mm 134.3 mm 落辊至30bar 51 秒 104.8 / 107.9 / 100.6 mm 104.5 mm 落辊至10bar 66 秒 97.2 / 98.5 / 90.2 mm 95.3 mm 19 开度10% 总落辊 81 秒 126.8 / 128.4 / 126.5 mm 126.9 mm 落辊至30bar 61 秒 94.9 / 89.9 / 85.9 mm 90.2 mm 落辊至10bar 66 秒 96.2 / 89.1 / 83.7 mm 89.7

20、mm 19 开度20% 总落辊 50 秒 127.4 / 132.9 / 132.3 mm 130.9 mm 落辊至30bar 25 秒 95.6 / 91.5 / 90.6 mm 92.6 mm 落辊至10bar 39 秒 90.5 / 87.4 / 85.6 mm 87.8 mm 19 开度50% 总落辊 30 秒 147 / 167.8 / 147.7mm 153.5 mm 落辊至30bar 19 秒 125.2 / 151.0 / 120 mm 127.6 mm 落辊至10bar 23 秒 119.1 / 130 / 111.4 mm 120.2 mm 节流阀19 开度减小后，落辊时间

21、明显延长，27.1、27.2 没有得电，但回油管依然爆管，这说明B 因素亦不成立。联系到建立液压站时抬辊压力异常偏高的现象，此时我们已经开始怀疑27.1 电磁阀存在故障，通路不畅；12 月24 日我们在开磨前将26 安全阀回油管道与主回油管道连接软管丝堵打开后，目的是希望落辊时活塞侧液压油能从此管路产生一定卸流，减小回油对主回油管的冲击；开磨后落辊时第一次没有出现爆管。 为进一步验证27.1 电磁阀的故障，12 月26 日我们将27.1 电磁阀阀芯摘除，使得27.1 通路完全常通，建立液压站时，发现抬辊第一阶段较快，但抬辊第二阶段恢复正常，由此可以判断27.1 在失电时阀件没有完全打开，是液压

22、站在抬辊阶段压力异常偏高、落辊时造成主回油管爆管的主要原因，相应分析如下：由于27.1 11 失电时阀芯没有吸合到位（失电常通），因此第二抬辊时阶段时，液压油在27.1 处遇阻，造成压力升压很快、异常偏高。当落辊时，液压缸活塞侧液压油本应由流量分配器20、电磁阀27.1、单向节流阀19、电磁阀17.2 流回油箱，由于 27.1 不能完全打开，造成液压油不能畅通回流，而抬辊压力测点在 27.1 的后面，因此压力表现出迅速降压，其实液压油并没有真正的卸压。当抬辊压力降至 10bar 时，17.1 电磁阀得电，液控单向阀 25 打开，活塞侧液压油瞬间从主回油管流回油箱，由于瞬间压力过高，造成主回油管

23、爆管。 4.16.3 故障措施：鉴于27.1 电磁阀暂时无法修复，且无备件，我们只有继续拆除27.1 电磁阀阀芯，使其保持常通。根据液压站原理图，27.1 的缺失只对抬辊第一阶段有影响，原则上不会对液压系统产生大的影响。 4.17.1 故障现象：建立液压站时，当预张紧压力升至130bar 时，液压系统没有延时110S 继续升压，而是直接进入抬辊第一阶段。 4.17.2 故障分析：待分析。 5 液压站使用规范（中控操作员） 5.1 本公司液压系统预张紧压力设定在130bar，张紧压力最高给定值为190 bar，抬辊高度设定为150mm 。 5.2 建立液压站、开停磨时，岗位人员必须监控液压站系统

24、；因为当管道内液压突然升高时，管路接头可能爆管。巡检中应特别提防液压管道爆管而伤人。 5.3 立磨运行时，张紧压力的给定应和磨机工况相适应。原则上，当入磨物料粒度较细、粉料较多，磨盘料层偏薄、料层不稳时，张紧压力应适当降低；反之，当入磨物料粒度较大，吐渣量偏大且吐渣料颗粒度偏大时，张紧压力应相应提高。 5.4 当入磨检查，液压系统电磁阀、单向阀、氮气囊等机构检查时，应中控停液压站、现场卸压。 5.5 当张紧压力升至230 bar 以上而不卸压时，应首先停磨，再停液压站并手动卸压，后重新建立液压站，待系统正常时方可再次开磨。 5.6 启磨时，如磨辊无法放下，措施： A、 立即停磨，停液压站现场卸压；然后开启液压站抬辊。 B、应根据振动输送机压料情况，现场适时将下料口粉料排出。 5.7 当立磨运行时，决不可先停液压站，以防液压缸氮气囊爆炸。 5.8 开磨前，应避开液压泵启动周期（如抬辊高度低于145 mm时，液压泵将启动）。 12 液压系统原理图