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液壓控制技術(shù)在選煤廠的應(yīng)用

　　近年來(lái)，選煤廠自動(dòng)化水平提高的很快，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使選煤廠在提升產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能降耗，減員增效，安全生產(chǎn)，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度等方面取得了顯著成效。

　　如何進(jìn)一步提高現(xiàn)有的自動(dòng)化水平，從哪些環(huán)節(jié)入手；如何充分發(fā)揮每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)性能；如何開(kāi)發(fā)更多小閉環(huán)自動(dòng)控制項(xiàng)目，使懸浮液的密度、粘度、固體體積濃度等關(guān)鍵物理參數(shù)用閉環(huán)跟蹤調(diào)節(jié)的辦法更加穩(wěn)定，有大量更細(xì)致，更具體的課題擺在洗煤人面前。讓選煤廠自動(dòng)化水平更全面、更細(xì)化、更有效、更節(jié)能，進(jìn)一步提高技改項(xiàng)目的“性?xún)r(jià)比”，讓自動(dòng)化，讓技改給企業(yè)創(chuàng)造實(shí)實(shí)在在的更大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　液壓控制技術(shù)在選煤廠已有不少應(yīng)用，如：液壓動(dòng)篩跳汰機(jī)；液壓破碎機(jī)；大皮帶機(jī)蓄能器油缸拉緊器；無(wú)源液壓調(diào)偏托輥；液控耙式濃縮機(jī)；PLC液壓快速裝車(chē)系統(tǒng)；加壓過(guò)濾機(jī)液壓閘門(mén)；板框壓濾機(jī)液壓系統(tǒng)；快開(kāi)壓濾機(jī)液壓系統(tǒng)等等。

　　因?yàn)橐簤嚎刂圃O(shè)備有很多優(yōu)點(diǎn)：①力大、可調(diào)。② 自潤(rùn)滑，有過(guò)載自保護(hù)功能，壽命長(zhǎng)。③標(biāo)準(zhǔn)化程度高，互換性好。④液壓油缸和液壓馬達(dá)能無(wú)級(jí)調(diào)速。⑤液壓控機(jī)構(gòu)統(tǒng)裝有反饋裝置，自身能實(shí)現(xiàn)高精度閉環(huán)控制。通過(guò)內(nèi)置傳感器能直接給計(jì)算機(jī)提供數(shù)字、模擬信號(hào)，接入全廠自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)。⑥投資少，性?xún)r(jià)比高，節(jié)能省電，與選煤機(jī)械設(shè)備匹配性好等。所以液壓控制液壓傳動(dòng)技術(shù)是選煤廠自動(dòng)化硬件裝備的重要組成部分。從1994年以來(lái)，我們給選煤廠提供非標(biāo)液壓控制設(shè)備上百臺(tái)套，改造各種渣漿門(mén)、平板門(mén)、鑄鐵門(mén)、插板門(mén)和特殊需要的非標(biāo)閘門(mén)以及各種分煤板等四百多個(gè)，給企業(yè)解決了生產(chǎn)難題。下邊先介紹三方面的液壓技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。

　　一、大渣漿泵、大風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口閘門(mén)液壓改造

　　大渣漿泵、大風(fēng)機(jī)是選煤廠的心臟設(shè)備，是旋流器、跳汰機(jī)實(shí)現(xiàn)選煤的動(dòng)力設(shè)備。這些大設(shè)備，動(dòng)力電壓6KV，功率多在300KW以上，是全廠的電老虎，它們的進(jìn)、出口閘門(mén)口徑都在400mm以上，大部分是Z73x-16型不銹鋼平板漿液閥和大鑄鐵閘門(mén)。人工操作啟閉，十分困難。當(dāng)長(zhǎng)期不開(kāi)，被沉積煤泥吸住，經(jīng)常使電動(dòng)執(zhí)行器超負(fù)荷燒壞。另外出口管路的閘門(mén)位置高，操作平臺(tái)小，一旦打不開(kāi)，就只能用氧焊開(kāi)口高壓水槍?xiě)?yīng)急處理。是生產(chǎn)一線(xiàn)最頭疼的問(wèn)題。某廠521煤泥水總循環(huán)泵閘門(mén)經(jīng)常影響開(kāi)車(chē)，82年崗位司機(jī)因踩著梯子操作出口閘門(mén)，摔下來(lái)當(dāng)場(chǎng)殉職。某廠循環(huán)泵出口500mm口徑的暗絲杠鑄鐵閘門(mén)，每天用倒鏈堅(jiān)持開(kāi)車(chē)。太選合介上料泵進(jìn)口門(mén)電動(dòng)執(zhí)行器拉不動(dòng)，每天用倒鏈應(yīng)對(duì)開(kāi)車(chē)。這類(lèi)情況我們實(shí)施液壓改造幾十套。改造后，再?zèng)]有發(fā)生因打不開(kāi)閘門(mén)造成的停車(chē)事故。受到工人和廠領(lǐng)導(dǎo)好評(píng)。液壓閘門(mén)還可以現(xiàn)場(chǎng)和調(diào)度二地操控，互相閉鎖。而裝有傳感器的液壓閘門(mén)，總調(diào)度室可通過(guò)計(jì)算機(jī)控制開(kāi)度，調(diào)節(jié)風(fēng)量、水量。也可對(duì)單臺(tái)泵進(jìn)、出口液壓閘門(mén)通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制的小閉環(huán)信號(hào)，自動(dòng)調(diào)控開(kāi)度。

　　大閘門(mén)的液壓控制給計(jì)算機(jī)程序開(kāi)車(chē)系統(tǒng)提供了硬件設(shè)備。減少事故，節(jié)能降耗，生產(chǎn)系統(tǒng)安全運(yùn)行等，直接創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。重點(diǎn)設(shè)備、大設(shè)備需要重點(diǎn)保護(hù)，按操作規(guī)范要求：大風(fēng)機(jī)、大渣漿泵等、壓入式離心式大功率流體設(shè)備的進(jìn)、出口閘門(mén)在啟動(dòng)前都應(yīng)先關(guān)閉后再啟動(dòng)，如果閘門(mén)關(guān)不住，或因操作困難而不操作，就造成電機(jī)長(zhǎng)期帶負(fù)荷啟動(dòng)。因?yàn)殡姍C(jī)空負(fù)荷的啟動(dòng)電流是額定電流的5～7倍，而帶負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流會(huì)升至10倍以上。電機(jī)繞組長(zhǎng)期承受的大電流發(fā)熱，加快了線(xiàn)包老化，絕緣降低，會(huì)嚴(yán)重影響大電機(jī)壽命，將帶來(lái)更大的看不見(jiàn)的經(jīng)濟(jì)損失。

　　凡參加集控系統(tǒng)的液壓閘門(mén)，液壓執(zhí)行裝置有高精度位移傳感器，控制精度0.01mm。傳感器的二次儀表，能提供數(shù)字、模擬輸出信號(hào)，能精確滿(mǎn)靈敏足動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)風(fēng)、調(diào)水、調(diào)密度的自動(dòng)化閉環(huán)控制要求。

　　在水利工程、輸氣工程等大管道應(yīng)用行業(yè)，液壓閘門(mén)執(zhí)行器能控制800mm—3000mm直徑的大口徑蝶閥、閘閥，更能突顯液壓機(jī)構(gòu)的大力而可靠。

　　二、液壓技術(shù)在跳汰機(jī)的實(shí)際應(yīng)用

　　從國(guó)外引進(jìn)的“液壓動(dòng)篩跳汰機(jī)”，證明了液壓技術(shù)是提升跳汰機(jī)功能的技術(shù)應(yīng)用趨勢(shì)。

　　跳汰機(jī)的功能優(yōu)化實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制，面臨著諸多課題，原煤入洗量，原煤灰分，風(fēng)量、水量、床層松散度和數(shù)控風(fēng)閥等多個(gè)物理參數(shù)的采集、測(cè)算，閉環(huán)自調(diào)等。跳汰機(jī)的全自動(dòng)化在短期內(nèi)國(guó)產(chǎn)化難度較大。根據(jù)國(guó)內(nèi)目前跳汰機(jī)的現(xiàn)狀，在努力實(shí)現(xiàn)跳汰機(jī)全自動(dòng)化的過(guò)程初期，比較實(shí)用的辦法，是加強(qiáng)技術(shù)管理力度，全面提高跳汰司機(jī)的個(gè)人操作水平，通過(guò)培訓(xùn)、比武、單兵考核等方式加上以老帶新等辦法，加快提高跳汰司機(jī)勤探床層，勤調(diào)風(fēng)，勤調(diào)水的經(jīng)驗(yàn)操作水平。而作為工程技術(shù)人員，則應(yīng)該竭盡全力給司機(jī)提供省力、輕松、方便的操作硬件。

　　我們?cè)?999年鎮(zhèn)城底選煤廠領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，對(duì)307號(hào)SKT-14型跳汰機(jī)的10個(gè)小水門(mén)、總水門(mén)進(jìn)行了液壓控制改造。司機(jī)不用彎腰，輕輕手指一扳，就可調(diào)節(jié)各室的水量大小。而后續(xù)十個(gè)小風(fēng)門(mén)和總風(fēng)門(mén)因跳汰選改重介選，才未改造完成。用來(lái)控制小風(fēng)門(mén)蝶閥的89°液壓轉(zhuǎn)角器十分靈活好用。10個(gè)小風(fēng)門(mén)開(kāi)度的操作手柄將固定在跳汰機(jī)機(jī)箱端頭的箱壁上。司機(jī)調(diào)風(fēng)調(diào)水得心應(yīng)手，輕松自如。用液壓機(jī)構(gòu)控制的小水門(mén)、小風(fēng)門(mén)是穩(wěn)定床層、把握灰分最好的硬件設(shè)備。

　　今后計(jì)劃與用戶(hù)合作，進(jìn)而實(shí)施用液壓缸替代跳汰機(jī)的高壓氣缸，用數(shù)控液壓電磁換向閥替代數(shù)控氣動(dòng)電磁換向閥，用油缸代替風(fēng)缸；用液壓馬達(dá)替代排料輪電機(jī)造價(jià)更低，無(wú)級(jí)調(diào)速更匹配；用油缸動(dòng)作控制排料直閘板等。替代后的液壓系統(tǒng)潤(rùn)滑性好，油介質(zhì)溫度低，密封件壽命更長(zhǎng)，液壓電磁閥的故障率低，而且動(dòng)作更靈敏無(wú)噪聲。跳汰機(jī)各部分的液壓執(zhí)行器，只要用一臺(tái)5.5KW泵機(jī)組的液壓站就能滿(mǎn)足動(dòng)力供應(yīng)。

　　有理由相信跳汰機(jī)的全液壓控制國(guó)產(chǎn)化在各方努力下，一定會(huì)盡早實(shí)現(xiàn)。在省去高壓風(fēng)缸、高壓風(fēng)電磁閥、三聯(lián)體氣水分離器、電老虎高壓風(fēng)機(jī)后，將在降噪節(jié)能，節(jié)約投資等方面直接見(jiàn)到經(jīng)濟(jì)效益，也給跳汰司機(jī)提供更方便更靈活更可靠的操作硬件，切實(shí)能讓司機(jī)輕松調(diào)風(fēng)、調(diào)水，這樣才能創(chuàng)造最佳床層，分選效果必然會(huì)更好，跳汰機(jī)的產(chǎn)率、灰分、處理量將會(huì)全面得到提升，經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。

　　三、翻板、插板的液壓控制

　　翻板（分煤板）主要是指安裝在輸煤線(xiàn)上分配轉(zhuǎn)換物料的三通溜槽或四通溜槽內(nèi)的分煤板。三通溜槽的煤，有可能給A向或B向，安裝著一塊分煤翻板。四通溜槽必須裝二塊分煤板，分別用液壓缸控制。太原選煤廠準(zhǔn)備車(chē)間有A、B兩套手選、篩分、破碎系統(tǒng)，但有時(shí)入廠原煤太多，還要往原煤緩沖筒倉(cāng)分流，或者洗煤系統(tǒng)不開(kāi)車(chē)時(shí)，原煤車(chē)皮已進(jìn)廠，只好先灌筒倉(cāng)。四通溜槽二塊大分煤板，又大又厚（1000×800×20），手工扳動(dòng)換向必需有二位男司機(jī)，如果發(fā)生操作延誤，就會(huì)造成停車(chē)事故。崗位司機(jī)夜班時(shí)因?yàn)閾?dān)心發(fā)生堵溜槽跑煤事故，通宵蹲守在機(jī)頭溜槽旁，不敢掉以輕心，十分辛苦。

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加裝液壓機(jī)構(gòu)的低矮狹窄的空間，我們量身定做了二套液壓搖臂式分煤板控制機(jī)構(gòu)。兩塊分煤板分別裝在特別設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸上，不焊死，可拆卸更換，執(zhí)行油缸具有1～6噸的可調(diào)推拉力，能滿(mǎn)足各種換向需求，不搖晃，不顫抖，電鈕操控，十分輕松方便，收到良好的預(yù)期效果。

　　用刮板機(jī)給煤倉(cāng)配倉(cāng)、給脫水設(shè)備配煤，必須操作插板門(mén)。由于插板門(mén)安裝位置太低，板材薄，一拉就彎，一彎就卡勁，操作十分困難。位于筒倉(cāng)頂上的刮板機(jī)插板門(mén)必須配員1～2人崗位司機(jī)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，冬季風(fēng)大，保溫困難。如果采用液壓插板門(mén)，通過(guò)監(jiān)控電視，總調(diào)度室就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控配倉(cāng)。

　　對(duì)刮板機(jī)插板門(mén)的改造案例有：

　　（1）2005年太原選煤廠新建四車(chē)位中煤落地裝車(chē)系統(tǒng)，裝有二臺(tái)刮板機(jī)給八個(gè)倉(cāng)配煤，共設(shè)計(jì)安裝八個(gè)放料液壓插板門(mén)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作平穩(wěn)，手動(dòng)換向控制，輕松方便，女司機(jī)也可輕松操作。

　　（2） 2007年太原選煤廠314A刮板輸送機(jī)（XGZ—1200）原電液推桿控制的五個(gè)換倉(cāng)插板門(mén)全部癱瘓，影響生產(chǎn)，全部改為電控液壓插板門(mén)。

　?。?）2013年太原選煤廠聯(lián)體筒倉(cāng)倉(cāng)頂二臺(tái)刮板機(jī)八個(gè)下料口，我們根據(jù)入料方向、司機(jī)視線(xiàn)和工況需求，設(shè)計(jì)的八臺(tái)電磁換向閥控制的液壓平板插板門(mén)。崗位司機(jī)操作自如，方便輕松，閘門(mén)動(dòng)作迅速平穩(wěn)，收到了良好的預(yù)期效果。如果倉(cāng)頂刮板機(jī)液壓插板門(mén)執(zhí)行油缸裝上直線(xiàn)位移傳感器，插板門(mén)的開(kāi)閉操作就可實(shí)現(xiàn)電視遠(yuǎn)程監(jiān)控，調(diào)度遙控?fù)Q倉(cāng)。