75噸干熄焦裝入裝置國(guó)產(chǎn)化改造及使用中的改進(jìn)

翟琪 高琳琳 耿彥軍 王江艷

摘 要：出于企業(yè)成本優(yōu)化考慮，安鋼焦化廠75T干熄焦裝入裝置的電動(dòng)缸實(shí)施了國(guó)產(chǎn)化改造，替換原有德國(guó)進(jìn)口電動(dòng)推桿，設(shè)備成本大大降低，也與另幾處干熄焦裝入裝置設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化。

關(guān)鍵詞：液壓推桿；限位；故障

原75噸干熄焦新建時(shí)配套的裝入裝置電器設(shè)備為德國(guó)進(jìn)口成套的電動(dòng)缸推桿及配套電氣柜元件，如果設(shè)備元器件損壞，必須選用相同的元件替換，電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)缸損壞維修難度極大，基本不能通過自己維修修復(fù)，只能更換成套設(shè)備，這樣更換設(shè)備成本很高。如果更換國(guó)產(chǎn)設(shè)備，則有助于降低成本，減少維修時(shí)間，更重要的可以將幾座干熄焦裝入裝置的設(shè)備統(tǒng)一起來，減少備件的庫存，增強(qiáng)通用性。

一、裝入裝置簡(jiǎn)述

裝入裝置位于干熄爐的四層平臺(tái)，裝入裝置的臺(tái)車上裝有爐蓋和導(dǎo)料斗，通過電動(dòng)缸推拉臺(tái)車的平移完成爐蓋的打開、關(guān)閉，導(dǎo)料斗與爐口的對(duì)位，與提升機(jī)配合共同完成將焦罐的紅焦裝入爐內(nèi)。裝入裝置在等待時(shí)爐蓋是蓋在干熄焦的爐口上，爐口上有一圈水封讓爐蓋座在水封上，確保干熄焦?fàn)t口密封。當(dāng)提升機(jī)把裝滿焦炭的焦罐提升至井架的頂部準(zhǔn)備平移時(shí)，向裝入裝置發(fā)出動(dòng)作指令，電動(dòng)缸開始動(dòng)作，臺(tái)車先以低速運(yùn)動(dòng)慢慢提起爐蓋，當(dāng)爐蓋慢慢被提起離開水封后再以正常速度打開爐蓋，最后再以低速完成裝在臺(tái)車導(dǎo)料口與干熄焦?fàn)t口的準(zhǔn)確對(duì)位。裝完紅焦后，爐蓋的關(guān)閉也是以同樣的慢速、正常、慢速的方法把爐蓋緩慢的蓋好。

二、國(guó)產(chǎn)設(shè)備的選擇

原有設(shè)備為德國(guó)進(jìn)口成套的電動(dòng)推桿主要參數(shù)為電動(dòng)機(jī)額定功率7.5kW，推桿最大力矩為60kN、最大行程為1600mm，根據(jù)原電動(dòng)缸參數(shù)和實(shí)際生產(chǎn)的工藝要求我們選擇型號(hào)為DYTP20000最大力矩60kN，最大行程1600mm國(guó)產(chǎn)電液力推桿，液壓傳動(dòng)具有慣性小，反應(yīng)快，適合裝入裝置這種需要快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向的場(chǎng)合，液壓傳動(dòng)還能有效的吸收負(fù)載的沖擊和振動(dòng)作用，能減小啟、停時(shí)對(duì)設(shè)備帶來的沖擊。由于液壓推桿與原電動(dòng)推桿結(jié)構(gòu)的不同，要滿足技術(shù)參數(shù)要求，電動(dòng)機(jī)的功率要適當(dāng)?shù)脑黾樱覀冞x用15千瓦鼠籠型電動(dòng)機(jī)，匹配施耐德A1tivar71 22kW30hp變頻器，選用的該套設(shè)備采用電液力推桿通過控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制油路流量，從而控制推桿的運(yùn)動(dòng)速度，可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也就是液壓推桿的運(yùn)動(dòng)速度都可以通過設(shè)定變頻器的輸出頻率、加減速時(shí)間等各種參數(shù)來進(jìn)行調(diào)整，可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要在調(diào)試中不斷的調(diào)整為最佳。最后是控制的核心PLC的選擇，整套系統(tǒng)控制并不復(fù)雜，主要是對(duì)一些數(shù)字量的采集和進(jìn)行編程。為此，從基于對(duì)通用性，穩(wěn)定性，易操作性的考慮，我們最終選擇三菱FX2N64MR小型PLC，這也是我們其它設(shè)備上常用的一種PLC，接線、編程都十分方便，還可以使用手持的編程器對(duì)程序進(jìn)修改和監(jiān)控。

三、安裝與調(diào)試

設(shè)備的安裝分為兩部分，一部分是在爐頂進(jìn)行原電動(dòng)缸的拆卸和國(guó)產(chǎn)液壓推桿的安裝。第二部分是在提升機(jī)配電室安裝新的配電柜和元器件的安裝（原配電柜的電器已不能和現(xiàn)設(shè)備匹配）。配電室到爐頂?shù)木€路上還是利用了原有的電機(jī)負(fù)荷線和操作線，原負(fù)荷線是10mm2的電纜線完全可以滿足現(xiàn)在15kW的電機(jī)負(fù)荷。電器上與原設(shè)備最大的不同在于限位的安裝位置。原進(jìn)口設(shè)備限位與電機(jī)是一體的，通過電機(jī)的軸與許多齒輪，最后觸動(dòng)動(dòng)微動(dòng)開關(guān)，這種限位控制精確高，但是調(diào)整與維修都不方便?，F(xiàn)在限位開關(guān)選用施耐德215機(jī)械式限位，直接安裝在油缸上，再將撞塊固定在油缸推桿上，隨著推桿伸縮碰撞限位，這種方式更為直觀，調(diào)節(jié)維修都十分方便。限位開關(guān)采集的信號(hào)最后傳給PLC控制變頻器，完成液壓推桿的啟動(dòng)、停止、加速、減速的控制。限位開關(guān)采集的信號(hào)我們通過了中間繼電器的過渡再傳給PLC，這樣避免因線路過長(zhǎng)引起的干擾，確保信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確和穩(wěn)定性。最后根據(jù)工藝的要求，對(duì)PLC進(jìn)行編程和變頻器參數(shù)的設(shè)定。設(shè)備安裝完畢，調(diào)試時(shí)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)試運(yùn)行，根據(jù)裝入裝置臺(tái)車運(yùn)動(dòng)時(shí)加速、減速的位置，導(dǎo)料斗與爐口位置，爐蓋蓋嚴(yán)的位置來對(duì)四個(gè)限位開關(guān)位置進(jìn)行調(diào)整。觀察臺(tái)車在運(yùn)動(dòng)的過程中爐蓋的擺動(dòng)情況，蓋爐蓋最后進(jìn)水封槽時(shí)的平穩(wěn)度，推桿啟停時(shí)負(fù)載的沖擊情況，運(yùn)行流程所需要的時(shí)間，加減速停機(jī)時(shí)爐蓋擺動(dòng)的情況對(duì)變頻器的參數(shù)進(jìn)行修改。最后進(jìn)行聯(lián)機(jī)試車，再對(duì)變頻器的參數(shù)調(diào)整為最佳。最終我們給變頻器幾個(gè)重要的參數(shù)設(shè)定為：加速時(shí)間1秒，減速時(shí)間1.3秒，低速12HZ高速38HZ。經(jīng)過反復(fù)的測(cè)試裝入裝置臺(tái)車運(yùn)行的流暢度、穩(wěn)定性完全滿足工藝要求。

四、使用中的改進(jìn)

通過一段時(shí)間的使用，還是發(fā)現(xiàn)一些問題。一是，不定時(shí)的會(huì)出現(xiàn)變頻器報(bào)警減速過電壓，分析原因是因?yàn)闇p速時(shí)間設(shè)定太短，減速時(shí)的能量無法釋放，通過增加減速時(shí)間可以解決，但是會(huì)增加整個(gè)運(yùn)行流程的時(shí)間，最后選擇的方案是增加制動(dòng)電阻，通過增加與變頻器配套的制動(dòng)電阻來吸收減速時(shí)能量釋放。二是，在運(yùn)行了幾個(gè)月維修過程中，限位開關(guān)的故障率最高，最容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。分析原因是現(xiàn)場(chǎng)限位開關(guān)裸露在戶外，雨天和現(xiàn)場(chǎng)的粉塵都會(huì)很大程度上影響到機(jī)械限位開關(guān)的使用壽命。最終我們采用的解決方法是采用無觸點(diǎn)的接近開關(guān)來取代機(jī)械的限位，選用的是TURCK Bi20cp40AP6x2型接近開關(guān)，并且安裝位置也從液力推桿上改到直接安裝到了裝入裝置臺(tái)車運(yùn)行的軌道上，在裝入裝置的臺(tái)車上安裝感應(yīng)的撞塊。該接近開關(guān)的密封性，可靠性更好，使用壽命更長(zhǎng)，由于安裝位置的改變，也使得設(shè)備控制的精度更高，通過一段時(shí)間的使用，故障率明顯下降，取得良好效果。

五、結(jié)語

此次對(duì)75T干熄焦裝入裝置設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化改造，通過長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備運(yùn)行觀察該套設(shè)備可以完全匹配全套干熄焦設(shè)備的運(yùn)行，故障率較低，維修起來十分方便，大大降低了設(shè)備的更換和維修成本。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：翟琪（1981），男，河南安陽人，助理工程師，安鋼工程技術(shù)公司維修人員。