1、MPS 型中速磨煤机液压系统的改进 丁立轩 张信 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 摘 要： 中速磨可变加载液压系统相比较于传统加载方式在京唐制粉系统的应用, 针对运行维护中遇到的问题, 提出对系统进行可行性改进的方案。关键词： 高炉; 中速磨; 液压; 磨煤机; 可变加载; 改进; 0 引言在高炉制粉系统中, 中速磨煤机负责原煤的碾磨工序, 是制粉系统的核心设备。因此, 为中速磨提供加载力的液压系统的稳定运行, 是中速磨正常运行的前提和保证。同时, 能够预防故障的发生和液压系统出现故障时能快速确定并排除, 是设备维护检修工作的目标。1 MPS 系列磨煤机简介MPS (Mill Parter Sh
2、ip, 摆动盘式磨机) 系列磨煤机是有 3 个固定磨辊的外加力型辊盘式磨煤机1。落到旋转的磨盘中间的煤在离心力作用下被甩到磨盘瓦表面并经过磨辊的碾压。3 个磨辊均匀布置在磨盘, 碾磨压力由液压缸输出的加载力通过拉杆传递到加载架作用到 3 个磨辊 (图 1) 。每台磨煤机配有单独的液压站, 通过配有氮气蓄能器的液压缸产生碾磨压力、冷却且过滤流入油箱的油、通过控制相关的控制阀提升和降落磨辊。碾磨物料需要的碾磨力 (碾磨力=部件重力+加载力) 由液压系统提供。加载力是液压系统在液压缸有杆腔环形区域形成的压力与液压缸无杆腔形成的反作用压力的压力差。压力油由连续运行的油泵提供, 传感器将油压信号传递到控
3、制室, 控制室根据系统设定点, 通过控制器控制比例溢流阀的溢流压力, 从而改变加载压力。根据磨煤机负荷 (煤流量) 的大小, 即给煤机速度信号或皮带秤的信号来控制加载压力和反作用压力。为避免磨煤机振动, 尤其是在磨煤机低负荷和煤质较软时, 在磨煤机整个出力范围内, 在油缸无杆腔预先设定好液压系统最低调节压力。反作用压力在磨煤机的满负荷和部分负荷之间也能变化。当煤的可磨度从很硬变到很软时, 油缸无杆腔的反作用压力是可以自动调整的。2 MPS 中速磨液压系统工作原理及特点早期的加载液压缸的加载力由直动溢流阀调定, 根据生产情况需要调节加载压力时, 需要专人到液压站上调定, 该液压加载系统被称为定加
4、载系统1。该系统不能根据磨煤机出力的变化而变化, 操作程序非常繁琐, 导致磨煤机耗电量高, 而且 3 个加载液压缸不能很好地同步, 使煤粒受力不均, 碾磨效果一般。MPS 中速磨的液压系统由比例溢流阀阀块、加载油泵装置、蓄能器和冷却器等部分组成, 双联泵分别向 3 个加载油缸的有杆腔 (作用力) 及无杆腔 (反作用力) 供油2。作用力油路通过比例溢流阀调压, 进入作用力蓄能器和油缸的有杆腔, 每个油缸带一组蓄能器安全阀组;反作用力油泵输出液压油通过比例溢流阀调到设定压力值后经节流阀调速进入油缸无杆腔, 而 3 个油缸的无杆腔内压力通过另一蓄能器组作为压力辅助油源, 向系统供油同时可吸收液压振动
5、。作用力和反作用力形成压力差控制油缸的活塞动作形成机械能, 即用作用在油缸无杆腔的反作用压力来抵消在油缸有杆腔的碾磨压力的影响, 提供拉杆到加载架的碾磨力。通过 2 个比例溢流阀调整作用力及反作用力的压力, 同时可以实现油缸的上下移动 (图 2) 。图 1 MPS 中速磨结构示意 下载原图相对于传统的中速磨加载系统, MPS 中速磨的特点有: (1) 2 组比例溢流阀分别调整油缸有杆腔和无杆腔的压力, 负载突然超载时磨辊可自动浮起, 负载突然减小时磨辊可自动落下; (2) 油缸的有杆腔和无杆腔由双联泵分别提供泵源; (3) 每组液压缸带有一组蓄能器装置, 可提高响应、减小冲击; (4) 采用自
6、励式温控阀, 自动控制系统液压油的温度, 油温30时加热器自动停止加热; (5) 采用双筒滤油器, 如果其中一个滤芯堵塞, 可以手动转化到另一个滤筒, 不影响系统工作。3 MPS 中速磨液压系统改进措施高炉制粉区域环境较为恶劣, 粉尘较大。其中速磨液压系统为比例控制, 对油液清洁度要求较高, 且中速磨工作期间载荷变化较大, 系统承受频繁液压冲击。自投产以来中速磨长时间运转, 因油液污染、频繁冲击及设备磨损等因素影响, 比例换向阀及安全阀故障频发, 且故障检查排除时间较长, 曾造成中速磨长时间停机。为了降低故障发生率, 当液压系统出现故障时能快速确定排除, 对系统进行改进。3.1 液压站增加自循
7、环装置油液清洁度的保持是液压系统长久正常工作的保障。但制粉车间环境恶劣, 每台液压站虽然定期更换液压油和回油过滤器滤芯, 但液压油的清洁度仍然难以保证, 常会导致比例溢流阀卡阀等故障。另外, 由于油液不清洁, 导致的各元件内部磨损严重、密封元件寿命缩短等, 也会引起突发性失效, 产生漏油现象。图 2 MPS 中速磨液压系统原理 下载原图对此, 在液压站油箱引出、与原液压系统并联 1 套自循环装置, 由循环泵、单向阀、压力表、过滤器等元件组成 (图 3) 。该装置为系统油液的二次循环过滤, 可以根据油液的清洁度确定每天开启的时间。吸油口设有手动截门, 可以在不影响系统运行的前提下定期更换过滤器滤
8、芯。装置结构简单, 便于安装, 检修截门也可以实现不停机检修。3.2 液压缸安全阀组油路增加切断阀门作用力无压力或升压异常故障时, 当排除油缸处安全阀故障时, 需要分别对 3组阀组逐个拆卸油管排查, 费力费时。如果确定某故障油缸安全阀后, 需要检修油缸, 在油管接头在回装过程中, 如果不处理好还会出现漏油, 需要返工处理, 延长检修时间。由于排查和处理故障时间过长, 会导致高炉减煤。图 3 自循环装置原理及实物 下载原图为了改善检修环境, 提高检修效率, 对液压系统进行改造。在每组油缸安全阀后泄油管路上增加了 1 个高压球阀:当升压异常时, 通过开闭高压球阀可以判断系统故障点为安全阀或比例溢流
9、阀等;在安全阀故障时可通过关闭截门临时保证中速磨正常运行 (图 4) 。图 4 增加球阀的位置 下载原图改造后可以迅速确定是比例溢流阀故障还是油缸安全阀异常泄压故障:作用力压力异常时, 关闭所有油缸安全阀泄压管路手动阀门, 设定作用力油压, 如果压力显示异常, 即可判断为比例溢流阀故障, 若正常, 即可判断为油缸安全阀异常泄压故障。确定油缸安全阀异常泄压故障后, 在 3 个油缸安全阀泄压管路手动阀门均关闭的情况下, 逐个打开观察, 如果打开某个油缸阀门后压力显示异常, 即可确定故障点位进行处理。4 结语介绍了 MPS 中速磨液压变加载系统及其特点, 并针对运行中的问题, 提出了改造方案。通过增加液压系统自循环装置, 可有效提高液压系统的清洁度, 减少由于污染造成的系统故障, 提高系统稳定性。系统管路增加高压球阀的改造, 可以迅速判断出故障原因、确定故障部位, 从而缩短检修时间, 为高炉正常运行提供保障。参考文献1刘祥.浅谈中速磨煤机的加载方式J.内蒙古电力技术, 2003, 21 (b07) :144-146. 2包斌.MPS190 型中速磨煤机加载方式的改进J.中国电力, 2001, 34 (7) :72-74.
