赫格隆液壓系統(tǒng)沖洗回路設(shè)計(jì)缺陷及技術(shù)改進(jìn)

大連港礦石碼頭公司　王曉磊　趙　謙　李　猛　王靜雷

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赫格隆液壓系統(tǒng)沖洗回路設(shè)計(jì)缺陷及技術(shù)改進(jìn)

大連港礦石碼頭公司王曉磊趙謙李猛王靜雷

摘要：分析了皮帶機(jī)、斗輪機(jī)赫格隆液壓系統(tǒng)沖洗回路存在的設(shè)計(jì)缺陷，提出了整改方案，解決了問題。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)； 沖洗回路； 設(shè)計(jì)缺陷； 技術(shù)改進(jìn)

1前言

某皮帶機(jī)系統(tǒng)中BC2、BC2′兩條皮帶機(jī)水平長度為520 m，提升高度為41 m，傾角為10°，所需驅(qū)動功率較大，故采用赫格隆液壓驅(qū)動裝置，每條皮帶機(jī)上采用3臺CB560-440液壓徑向柱塞馬達(dá)，由3組液壓泵站進(jìn)行驅(qū)動。此外，10臺斗輪機(jī)斗輪裝置采用1臺MB2400液壓馬達(dá)徑向柱塞，由1組液壓泵站進(jìn)行驅(qū)動。

在主回路以外，每組液壓泵站各設(shè)置一套沖洗回路，由1臺SNP3/38齒輪泵驅(qū)動，其作用是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，對泵及馬達(dá)的運(yùn)動部件進(jìn)行潤滑，同時(shí)通過循環(huán)的液壓油將運(yùn)動部件摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，配合冷、熱沖洗之間的轉(zhuǎn)換，使泵及馬達(dá)內(nèi)部不論季節(jié)始終保持在40～50℃之間的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。

為了保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)行過程中，沖洗回路中必須保證有足夠的液壓油在循環(huán)，而這是通過沖洗電機(jī)的啟停進(jìn)行檢測的，沖洗電機(jī)的啟動信號是系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)必須滿足的條件之一。

2設(shè)計(jì)缺陷

在近期的一次設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)檢查中發(fā)現(xiàn)，BC2泵站3#沖洗電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常，經(jīng)檢測，其電流值為6 A，小于其他2臺電機(jī)的9 A，在檢查電機(jī)無異常后，將沖洗泵拆卸進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)沖洗泵與電機(jī)間的聯(lián)軸器斷裂，造成電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而沖洗泵沒有運(yùn)轉(zhuǎn)，使電機(jī)在沒有負(fù)載的情況下，電流值異常。

若在此情況下啟動液壓系統(tǒng)，沖洗電機(jī)啟動信號正常，設(shè)備正常啟動，可實(shí)際上3#沖洗泵并沒有運(yùn)轉(zhuǎn)，3#沖洗泵所對應(yīng)的5#、6#主泵(轉(zhuǎn)速1 470 r/min)及3#(轉(zhuǎn)速48 r/min)馬達(dá)在沒有潤滑的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，將在極短的時(shí)間內(nèi)嚴(yán)重磨損，所產(chǎn)生的金屬粉末通過管道造成系統(tǒng)污染，如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，很可能造成其余4臺主泵和2臺馬達(dá)嚴(yán)重磨損，需對整套液壓系統(tǒng)進(jìn)行大修及清洗，直接經(jīng)濟(jì)損失將達(dá)到150余萬元。

3技術(shù)改進(jìn)方案

針對此問題，有3個(gè)方案可供選擇，即分別對電機(jī)電流值、沖洗管路流量值、沖洗管路壓力值進(jìn)行監(jiān)測。3個(gè)方案各有利弊。

(1)電機(jī)電流值。在PLC控制系統(tǒng)中對3臺沖洗電機(jī)電流值進(jìn)行監(jiān)測，在電流值低于7 A時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警停機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是不需對液壓系統(tǒng)進(jìn)行改動，只需在PLC中進(jìn)行改動。其缺點(diǎn)是正常值(9～10 A)與報(bào)警值(7 A)差距較小，壓力波動較大時(shí)易產(chǎn)生誤報(bào)警。

(2)沖洗管路流量值。在每臺沖洗泵出油口管路加裝一個(gè)流量開關(guān)，對沖洗管路流量值進(jìn)行監(jiān)測，在沒有流量時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警停機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生誤報(bào)警，相對穩(wěn)定；其缺點(diǎn)是需要對沖洗管路進(jìn)行改動，且流量開關(guān)價(jià)格較高。

(3)沖洗管路壓力值。在每臺沖洗泵出油口管路加裝一個(gè)壓力開關(guān)，對沖洗管路壓力值進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)壓力低于報(bào)警設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警停機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生誤報(bào)警，相對穩(wěn)定，且壓力開關(guān)價(jià)格較低；其缺點(diǎn)是需要對沖洗管路進(jìn)行改動。

綜合上述3個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)， 3號方案監(jiān)控沖洗管路壓力值，因其相對穩(wěn)定，價(jià)格成本較低，應(yīng)為最佳方案，其具體內(nèi)容是：

(1)壓力傳感器。由于沖洗管道上最高壓力為0.8 MPa，所以選擇壓力傳感器量程為0～6 MPa，輸出模擬量信號為4～20 mA，傳感器供電為直流24 V，傳感器螺紋為G1/4 in外螺紋。

(2)轉(zhuǎn)換接頭安裝。轉(zhuǎn)換接頭一頭為G1 in外螺紋，另一頭為G1 in內(nèi)螺紋，并在轉(zhuǎn)換接頭上鉆G1/4 in螺紋孔，轉(zhuǎn)換接頭安裝在動力站后側(cè)沖洗管F口上，壓力傳感器再安裝在轉(zhuǎn)換接頭上。

(3)屏蔽電纜線布線。從現(xiàn)場動力站的每個(gè)壓力傳感器輸出4～20 mA模擬量信號線到中控室PLC，傳感器供電電壓為直流24 V，每條皮帶機(jī)共有3個(gè)傳感器，布置信號線留有備用線。

(4)沖洗油泵壓力異常報(bào)警觸發(fā)條件。當(dāng)PLC未收到?jīng)_洗電機(jī)已運(yùn)行正常信號時(shí)，不檢測沖洗壓力信號，不報(bào)沖洗油泵運(yùn)行異常；當(dāng)PLC收到?jīng)_洗電機(jī)已運(yùn)行正常信號時(shí)，延時(shí)5 s之后檢測沖洗壓力值，當(dāng)沖洗壓力實(shí)際值低于報(bào)警設(shè)定值時(shí)(報(bào)警設(shè)定值大小根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試時(shí)設(shè)定)，PLC報(bào)沖洗油泵運(yùn)行異常。

4結(jié)語

改造前，若沖洗泵出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，將使泵及馬達(dá)因缺少潤滑出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，進(jìn)一步污染整套系統(tǒng)。而整套系統(tǒng)大修、清洗、組裝、試車費(fèi)用大，工期長(需15～20天)，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)。增加沖洗管路監(jiān)控后，在沖洗泵出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)異常時(shí)，系統(tǒng)將立即停機(jī)，可避免設(shè)備損壞和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，保證現(xiàn)場作業(yè)正常進(jìn)行。

王曉磊： 116001，遼寧省大連市中山區(qū)七一街2號

Design Defect and Improvement of the Washing Loop in Hagglunds Hydraulic System

Dalian Port Ore Terminal CompanyWang XiaoleiZhao QianLi Meng, Wang Jinglei

Abstract:This paper analyzes the design defects of the washing loop in Hagglunds hydraulic system used in belt conveyor and bucket wheel machine and solutes the problem by proposing improving plan.

Key words:hydraulic system; flushing loop; desing defect; technological improvement

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.01.007

收稿日期：2015-09-16