電接點壓力表在混合機排料門控制改造中的應用
介紹在生產設備改造過程中,運用電接點壓力表實現遠程自動控制的案例。
山西祿緯堡太鋼耐火材料有限公司是一家專業從事耐 火材料生產的中外合資企業,在2006年10月新改擴建鎂鈣 磚生產線時,從美國購進兩臺原產于德國的DE型舊混合 機(型號分別為DE18和DE22)。經過幾年的生產使用,實 踐證明這兩臺混合機生產效率高、混合效果好,在生產中發 揮了積極作用。2010年,又利用電接點壓力表對這兩臺混 合機的排料門控制進行改造,使之更加適合公司的生產實 際。
―、混合機構成和工作原理
DE混合機(圖1)主要由1個圓筒狀的混料槽(DE18的料 槽直徑為1800mm,DE22的料槽直徑為2200mm)、l個高速攪 拌輪和1組攪拌器(DE18為3個攪拌刀頭、DE22為4個攪拌 刀頭)及排料門組成。
工作原理:首先高速攪拌輪按逆時針旋向轉動,然后攪拌器 也按逆時針旋向轉動,最后混料槽按順時針旋向轉動。當機器運 轉正常后,即可把待混的各種原料按一定比例加入混料槽內進行攪拌混合。槽料 一般經過15min左 右(與季節有關,夏季在lOmin以 內,冬季大約 20min)的攬梓即 可。物料混合均勻 后,打開位于混料 槽底部中心的排 料門.物料被攪拌 器攪拌刀頭連續 不斷地排出混合 機(排料時不能停車)。
二、混合機排料門及問題分析
混合機的排料門是一個直徑為650mm的圓形門。它位于混 料槽的槽底中心處(圖1),其傳動機構由位于混料槽底部一側 的可旋轉的方箱形轉臂和位于箱形轉臂內部的一套較為復雜的 空間立體連桿機構組成,驅動元件是液壓缸。
排料門工作原理(圖2):液壓泵電機啟動,電磁換向閥線 圈得電,驅動液壓缸的活塞桿縮回,拉動排料門下方的曲柄連 桿機構使排料門降落,當排料門下降到混料槽槽底的下方后 連桿碰觸轉臂限位,排料門停止下降,方箱形轉臂帶動排料門 在液壓缸活塞桿繼續縮回驅動下共同向混料槽槽底的外側旋 轉,當轉到槽底側面的開門極限位置時行程開關動作,同時電 磁換向閥線圈失電.液壓泵電機斷電,液壓缸停止動作,開啟 排料門的過程結束,此時料門處于全開狀態;反之,關閉排料 門。
圖2排料門工作原理示意圖
在排料門打開和關閉過程中,連桿,轉臂的動作和液壓缸的 活塞桿縮回或伸出通過機械限位裝置、行程限位開關及電磁換 向閥配合實現.排料門液壓系統見圖3。
改造前.打開和關閉混合機排料門主要是通過電氣行程開關和可調機械限位裝置相配合,控制排料門的上升和降落及方 箱形轉臂轉動。這種控制方式排料門處于全部打開狀態,按原來 的設計要求必須在混合機的下面配置一個容量為混合機產量 1.5倍的儲料倉。而實際情況是,混合機排出的料直接由下邊的 膠帶輸送機輸送到下一道工序,由于膠帶輸送機輸送能力較小, 所以需要將排料門適當開的小些,以適應混合機下邊膠帶輸送 機的要求。為此試生產時,通過在控制電路中增加時間繼電器的 方式,控制排料f ]開啟度大小。但在實際生產中發現,因連桿轉 軸磨損或行程開關、可調機械限位裝置松動或移位等原因,經常 造成排料I' ]打開或關閉過程發生故障.而a還需打開混合機底 部的排料漏斗,維修I:鉆進去才能進行故障處理。漏斗空間又很 狹小(僅能將就容納一個人 >,所以處理故障費時費力,十分不方 便,影響生產。
三?改進措施
針對排料門無需全部大打 開的實際情況,把原來復雜的連用原排料門和方箱形轉臂.在排 料門下方的方箱形轉臂底部的 檢修蓋處安裝一個帶法蘭的小 行程液壓缸,液壓缸活塞桿末端 通過螺紋與排料門的轉軸套相 連接,通過活塞桿的伸縮直接驅 動排料門上下動作’實現排料門 的開關(圖4)。
改造后,通過PLC時間繼電 器調整液壓泵電機運行時間,控 制液壓缸活塞桿縮回驅動排料 門下降,并由此實現排料門開啟 度大小控制。但是,由于排料門 門蓋在關閉狀態時要與混料槽 一起轉動,所以實現液壓缸活塞 桿上升推動排料門準確到達關閉位置的控制較難。經過仔細分 析排料門的結構,采取利用行程限位開關和柔軟的鋼絲繩配合 實現關門控制。具體做法是,先把行程開關固定在排料門的座子 上,細而柔軟的鋼絲繩一端栓在行程開關的碰頭上,另一端固定在排料門蓋轉軸套上。這 樣,當排料門被液壓缸活塞 桿舉升到關閉位置時,固 定于料門蓋轉軸套上的鋼 絲繩拉動下面的行程開關 碰頭動作,從而達到切斷 液壓栗電機電源的目的。
但實際使用中,鋼絲繩因 排料門蓋轉軸套偶爾的輕 微轉動,經常會造成排料 門關閉不到位漏料或行程 開關損壞等故障,而要處理 這些故障必須打開下料漏 斗,維修人員鉆進漏斗內 才能處理,很不方便。
為了解決排料門關閉 的控制難題經過調研,采 用了一種可預先設定動作壓力的電接點壓力表,這種電接點壓力表設有動作壓力上限和 下限,只需用螺絲刀調節表門中間的螺絲即可隨意調整壓力限 值的大小,上下限值指針指示直觀明了,操作簡單快捷。排料門 圓形門蓋和混料槽槽底的門孔之間有一圈楔形橡膠密封圈,通 過壓力信號來實現料門關閉時的控制是可行的。在液壓缸下腔 進油管路上安裝了一塊量程0~25MPa的XY型電接點壓力表, 進行試驗。通過現場多次調試,實踐證明電接點壓力表的壓力上 限值設定為5MPa比較合適,即在關閉排料門過程中只要液壓 缸下腔的油壓達到上限值5MPa時,液壓泵電機電源即自動切 斷,排料門關閉過程即結束。此時排料門正好關閉到位,排料門 門蓋上的耐磨襯板恰與混料槽底部安裝的耐磨襯板平齊。這種 控制方式不需要控制元件與被控對象(排料門蓋)直接接觸,電 接點壓力表安裝在排料門液壓站上,所以適合遠程控制,而且參 數調整簡便,易于維護檢修。
經過3年使用實踐證明,公司兩臺DE混合機排料門控制改 造效果良好,滿足了實際生產需要。
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