TG80型液壓式壓棒機(jī)油冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)

【摘要】TG80型全自動(dòng)液壓式壓棒機(jī)主要用于煙草行業(yè)，它的作用是將經(jīng)過除塵設(shè)備收集的粉塵壓縮成一定尺寸規(guī)格的密實(shí)粉塵棒料。在生產(chǎn)過程中風(fēng)冷系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到液壓油的冷卻要求，導(dǎo)致液壓油溫度超過上限使設(shè)備頻繁停機(jī)，通過對(duì)油冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了改造，降低設(shè)備生產(chǎn)過程中的停機(jī)次數(shù)，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，降低了設(shè)備維修費(fèi)用，保障了制絲及卷包車間正常生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】液壓式壓棒機(jī)；停機(jī)；油冷卻系統(tǒng)

1、TG80型液壓式壓棒機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理

1.1TG80型液壓式壓棒機(jī)結(jié)構(gòu)組成

液壓式壓棒機(jī)主要由特種壓塵油缸、夾鉗、儲(chǔ)料倉(cāng)、螺旋送料機(jī)構(gòu)、液壓站、變量泵組、成型頭和壓縮頭的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、油冷卻系統(tǒng)、機(jī)架、電控系統(tǒng)等組成。

設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖所示：

液壓式壓棒機(jī)的核心是液壓系統(tǒng)。其液壓壓強(qiáng)可高達(dá)25MPa。主油缸輸出的壓塵壓力可達(dá)到360kN，壓制成的棒料比較密實(shí)，不易散落，避免了二次污染。

液壓式壓棒機(jī)使用恒功率變量泵，液壓缸的輸出壓力和運(yùn)動(dòng)速度是隨物料對(duì)壓頭的阻力變化實(shí)時(shí)變化的。當(dāng)物料阻力較小時(shí)，液壓缸以較快的速度運(yùn)行；當(dāng)物料阻力較大時(shí)，液壓缸就以較慢的速度運(yùn)行，這樣就提高了設(shè)備的運(yùn)行效率。由于液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少了整機(jī)的噪聲和振動(dòng)。油冷卻系統(tǒng)主要由低壓管路和風(fēng)冷冷卻器組成，油箱內(nèi)的液壓油由齒輪泵輸送至風(fēng)冷式盤管冷卻器，再流回液壓油箱實(shí)現(xiàn)降溫過程。

1.2TG80型液壓式壓棒機(jī)的工作原理

液壓式壓棒機(jī)主要應(yīng)用了液壓機(jī)的工作原理，即通過恒功率變量油泵，驅(qū)動(dòng)液壓缸活塞桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在液壓缸活塞桿的頭部裝有專用耐磨壓頭，活塞桿帶動(dòng)壓頭做往復(fù)擠壓運(yùn)動(dòng)，將物料（煙塵）壓制成型。

2、TG80型液壓式壓棒機(jī)存在的問題及原因分析

2.1TG80型液壓式壓棒機(jī)存在的問題

TG80型全自動(dòng)液壓式壓棒機(jī)每天需要壓制制絲車間、卷包車間集中除塵所收集的數(shù)噸的煙塵梗簽，壓棒機(jī)運(yùn)行負(fù)荷較高，在生產(chǎn)的過程中由于液壓油油溫得不到有效的控制，造成設(shè)備停機(jī)，影響了設(shè)備的運(yùn)行，增加了維修量、備品備件費(fèi)用、維修費(fèi)及操作人員維修人員的工作強(qiáng)度。

對(duì)2012年液壓式壓棒機(jī)的停機(jī)次數(shù)進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如下表所示。

表一

時(shí) 間生產(chǎn)時(shí)間（天）報(bào)警停機(jī)次數(shù)

2010年1月2816

201-年2月125

2010年3月2213

2010年4月2411

2010年5月2014

2010年6月2224

2010年7月2326

2010年8月1720

2010年9月2127

2010年10月148

2010年11月1710

2010年12月2916

2.2原因分析

2.2.1為找出壓棒機(jī)停機(jī)原因并進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)壓棒機(jī)各運(yùn)行參數(shù)及設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)壓棒機(jī)運(yùn)行時(shí)液壓油油溫高時(shí)造成在生產(chǎn)過程中頻繁停機(jī)故障的主要原因。

2.2.2液壓系統(tǒng)溫度過高的原因分析

①環(huán)境溫度過高。

對(duì)壓棒機(jī)工作室的室溫進(jìn)行測(cè)定夏季30-32度，冬季25-27度。

②冷卻器堵塞及表面灰塵過多。

車間規(guī)定每周周檢時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行徹底吹掃。

③冷卻風(fēng)機(jī)故障。

車間規(guī)定每班維修人員必須對(duì)該部位進(jìn)行巡檢。

④油箱油位過低。

車間規(guī)定每班維修人員必須對(duì)該部位進(jìn)行巡檢。

⑤最低工作壓力調(diào)整不符合要求。

車間規(guī)定每班維修人員必須對(duì)該部位進(jìn)行巡檢。

⑥用油不符合要求。

液壓油為福斯牌，有檢驗(yàn)合格證，油品標(biāo)號(hào)符合廠家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

⑦泵與電機(jī)故障。

車間規(guī)定每班維修人員必須對(duì)該部位進(jìn)行巡檢。

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的觀察測(cè)量，當(dāng)出油管的溫度為56℃時(shí)，回油管的溫度為53℃。在壓棒機(jī)其它主要部件工作正常的條件下，冷卻系統(tǒng)油溫降低幅度小，不能滿足車間的日常工作的根本原因。

3、改進(jìn)方案

針對(duì)冷卻系統(tǒng)油溫降低幅度的實(shí)際問題，我們考慮采用了風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的方式，能得到最大優(yōu)化的降溫效果。以下是方案設(shè)計(jì)圖。

4、改進(jìn)實(shí)施

4.1首先對(duì)壓棒機(jī)液壓油箱加裝了液壓油出油管及回油管。

4.2在出油管處加裝了功率為1.5KW的齒輪油泵，液壓油在齒輪油泵的自吸作用下由出油管流經(jīng)齒輪泵，由齒輪泵將液壓油泵到風(fēng)冷裝置附近油管。

4.3安裝了風(fēng)冷裝置，當(dāng)液壓油進(jìn)入到盤在散熱器上的油管時(shí)，風(fēng)扇不斷的吹在散熱器上，對(duì)油進(jìn)行初步冷卻。

4.4安裝了外置水箱及制冷機(jī)，水箱底部裝有盤管，盤管中通氟利昂制冷劑降低水溫，油管經(jīng)風(fēng)冷裝置冷卻后進(jìn)入外置水箱中，通過冷卻后的水來(lái)給油管中的油進(jìn)行二次降溫，水箱中水的溫度通過制冷壓縮機(jī)控制。

4.5在外置水箱中安裝溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，從而控制制冷壓縮機(jī)與循環(huán)油泵的工作。

4.6改進(jìn)后油冷卻工作原理。油箱中的液壓油在油泵的自吸作用下，由出油管流經(jīng)至風(fēng)冷換熱器處，經(jīng)過初步冷卻后，進(jìn)入到裝置有制冷機(jī)的水冷箱中進(jìn)行再次降溫，最終再經(jīng)回油管回到液壓油箱中。

5、改進(jìn)效果及總結(jié)

在對(duì)液壓式壓棒機(jī)工作480分鐘后液壓油的溫度及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)改造后的冷卻系統(tǒng)將油溫控制在40℃左右，改造效果顯著。

通過改進(jìn)，統(tǒng)計(jì)設(shè)備從2011年5月至2012年4月期間設(shè)備工作情況，12個(gè)月平均每月生產(chǎn)21天的情況下報(bào)警停機(jī)次數(shù)只有0.41次，其中有七個(gè)月當(dāng)月沒有報(bào)警。

表二

時(shí) 間生產(chǎn)時(shí)間（天）報(bào)警停機(jī)次數(shù)

2011年5月220

2011年6月232

2011年7月220

2011年8月191

2011年9月220

2011年10月150

2011年11月191

2011年12月281

2012年1月290

2012年2月60

2012年3月220

2012年4月271

從設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)看完全達(dá)到了預(yù)期的效果，降低了液壓式壓棒機(jī)設(shè)備生產(chǎn)過程中的停機(jī)次數(shù)，保障了制絲及卷包車間正常生產(chǎn)，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

改進(jìn)前，壓棒機(jī)液壓油在每年四月份、十月份各更換一次。改進(jìn)后，經(jīng)十二個(gè)月份檢測(cè)，油品質(zhì)量滿足設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)要求，不需更換。