引言

輥壓機(jī)是一種用于擠壓粉碎脆性物料的機(jī)械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于水泥、冶金、煤炭、采礦等行業(yè)。中信重工自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的RP型輥壓機(jī)經(jīng)過多年的發(fā)展，在市場上得到大量使用。其配套的液壓系統(tǒng)是輥壓機(jī)的重要組成部分，對輥壓機(jī)的性能和安全具有重要影響。近年來，輥壓機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)格越來越大，國家在環(huán)境、能源等方面的標(biāo)準(zhǔn)逐年提升，用戶對設(shè)備的技術(shù)要求也越來越高，前幾年生產(chǎn)的液壓系統(tǒng)已不能完全滿足使用需求。因此，我們對液壓系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、元器件選型等進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。

液壓系統(tǒng)的組成及工作原理見圖1。液壓系統(tǒng)主要由液壓站、左右對稱的閥臺、主油缸和副油缸、連接管路等組成。其中液壓站由油箱、泵裝置、液壓站閥組、加熱器、壓力溫度儀表等構(gòu)成；左右閥臺由蓄能器組、卸荷閥組、壓力儀表等構(gòu)成；連接管路將液壓站和左右閥臺、主油缸、副油缸連接起來。

圖1 液壓系統(tǒng)原理圖

在輥壓機(jī)主電機(jī)啟動前，首先啟動液壓站電機(jī)4，油液經(jīng)液壓泵3→高壓過濾器5→單向閥6→電磁換向閥8→電磁球閥11，一部分油液流入蓄能器16、17、18，另一部分流入主油缸19推動動輥，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值時，壓力傳感器15發(fā)出信號，電機(jī)4及電磁換向閥8、電磁球閥11上的電磁鐵斷電，此時液壓部分允許輥壓機(jī)主電動機(jī)啟動，輥壓機(jī)即在此壓力下長時間工作。液壓站閥組上的電磁換向閥8、電磁球閥11可以控制系統(tǒng)加壓和卸壓；左右閥臺上的蓄能器17可以吸收壓力脈動、維持油缸工作壓力穩(wěn)定，蓄能器18可以防止液壓沖擊；左右閥臺上的電磁球閥11、溢流閥7可以設(shè)定主油缸19的最高工作壓力，實(shí)現(xiàn)超壓保護(hù)；蓄能器16、節(jié)流孔13可以消除工作過程中的壓力波動峰值，防止壓力傳感器15發(fā)出誤信號。

輥壓機(jī)需要檢修時，啟動液壓站電機(jī)4，油液經(jīng)液壓泵3→高壓過濾器5→單向閥6→電磁球閥10→單向節(jié)流閥14進(jìn)入副油缸20，同時電磁換向閥8、電磁球閥11處于卸壓狀態(tài)，推動動輥回退。

(1)液壓閥件對油液的清潔度要求比較高，在設(shè)備運(yùn)行期間，尤其是液壓系統(tǒng)剛安裝完畢進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)行時，液壓閥件閥芯卡阻的現(xiàn)象比較頻繁。

(2)當(dāng)液壓閥件故障導(dǎo)致系統(tǒng)壓力加不上去或保壓效果差時，很難快速判斷出液壓站、左閥臺、右閥臺中具體是哪一個部件存在故障。

(3)主油缸19是柱塞結(jié)構(gòu)，直徑大、行程短、動作頻繁，同時柱塞還有一定的偏擺要求。在運(yùn)行一段時間后，主油缸中的密封組件會出現(xiàn)磨損，從而出現(xiàn)油液外泄的現(xiàn)象，造成液壓油浪費(fèi)和環(huán)境污染。

(4)液壓系統(tǒng)使用油溫一般限制在50℃以內(nèi)，當(dāng)環(huán)境溫度較高或液壓系統(tǒng)動作頻繁時，容易出現(xiàn)設(shè)備因油溫超高而跳停。

(5)液壓站閥組上的高壓過濾器5和閥件安裝在閥組側(cè)面，拆裝檢修時極不方便。

(6)液壓站電機(jī)4的能效等級使用的是國際IE3級，根據(jù)GB18613-2020中小型電機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)，原國標(biāo)的電機(jī)能效等級相當(dāng)于現(xiàn)國標(biāo)低一級的能效等級，因此電機(jī)能效等級不能滿足部分用戶要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

(7)液壓站上的電氣線路走線槽使用的是塑料材質(zhì)，在使用現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)安裝不嚴(yán)密、變形、破損等現(xiàn)。

(1)增加回油過濾器23，液壓站和左右閥臺上的卸回油路都經(jīng)過回油過濾器后再回到油箱，避免管路及閥臺上的臟物混入油箱。

(2)液壓站上連接左閥臺、右閥臺、副油缸的三個高壓油口上分別增加一個球閥24，當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)壓力加不上去或保壓效果差時，可以分別關(guān)閉對應(yīng)的球閥進(jìn)行試驗(yàn)，有助于快速判斷出具體的故障部件。

(3)優(yōu)化主油缸19的結(jié)構(gòu)，增加泄油口；增加主油缸泄油回路，將主油缸上的泄油引回液壓站油箱，避免油液外泄造成浪費(fèi)和污染。

(4)液壓站上增加循環(huán)過濾冷卻回路，對油箱內(nèi)的液壓油進(jìn)行過濾和冷卻。

(5)優(yōu)化液壓站閥組結(jié)構(gòu)，將高壓過濾器5單獨(dú)設(shè)計(jì)在油箱上面，將閥件設(shè)計(jì)在閥組頂面，便于拆裝檢修。

(6)液壓站電機(jī)4的能效等級升級為IE4，以滿足用戶要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

(7)液壓站上的電氣線路走線槽升級為金屬材質(zhì)，更加結(jié)實(shí)耐用。

改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)工作原理見圖2。

圖2 改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)原理

改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)增加回油過濾器和循環(huán)過濾冷卻回路，提高了液壓系統(tǒng)抗污染能力，液壓閥件閥芯卡阻的現(xiàn)象大為減少，液壓系統(tǒng)的溫度適應(yīng)能力更強(qiáng)；增加主油缸泄油回路，提高電機(jī)能效等級，在環(huán)境、能源方面更加契合國家標(biāo)準(zhǔn)要求；液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也更加人性化，現(xiàn)場的維修保養(yǎng)工作更加方便快捷。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，促進(jìn)了輥壓機(jī)向大型化、綠色化、人性化方向發(fā)展的步伐。

作者：肖鵬高，李鄭凱，李亞航

來源：《中國水泥》

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