2~#小方坯连铸机液压系统改造
  • 技术应用
  • 2017-06-07 16:44
  • 来源:中国液压网
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  •   述天钢集团第二炼钢厂2方坯连铸机液压系统自1996年技术改造后运转基本正常,但由于设计的局限性,在某些环节上存在不足,在实际使用中存在以下问题。

      系统功率损失严重,占系统总功率的80%以上。

      系统发热严重,造成系统温度篼达80:以上,因油温过篼造成系统元件老化,外漏严重,故障增多,液压油浪费严重。

      综合上述问题,决定在改造及检修中对其彻底解决,同时为了降低能耗增设保压装置。

      2原始设计分析及其存在的缺陷(见>泵源配置原设计采用的是篼低压双泵控制,选型PV =6/180,双联叶片泵,其主泵排量为180mL/r,辅助排量为左右,并保温1~3天,然后让其冷却放水。加热沉淀的目的是:帮助乳化物分离。开始冷却时促使水分从油中脱出,沉淀到油箱底部凝聚;可从油中蒸发部分水分;加快空气从油中释出;增加油和水分的比重差别,降低润滑油粘度和粘滞阻力,为颗粒提供迅速沉淀的机会,然后油水分离机进行油水分离,效果*好。

      5结束语通过采取以上措施篼线厂的润滑油进水问题基本得到解决。不但提篼了润滑油的油品也改善了轧机的润滑状态。在今后的工作中应注意以下几点:5.1全厂上下齐抓共管,尤其是流体操作工应定期巡视油箱情况,发现异常及时采取解决措施。

      5.2利用每次检修的时间认真检查关键部位的零部件,如抛油环、密封等,发现这些零件失效立即更换。

      5.3坚持用优质润滑油。如美手润滑油,虽然其费用较国产润滑油高,但从长远考虑,不论是对润滑油本身还是对设备的润滑状态以及轧机和零部件的寿命来说是非常合适的。

      5.4在排水的过程中应严格按规程操作,做到及时彻底。

      高祥生,男,1960年1月出生。1983年毕业于天津大学冶金分校冶金机械系。1995年调入天钢篼速线材厂机动科,任区域工程师,现主要负责篼线厂精轧区域关键进口设备的运行工作和设备点检及设备的精密诊断工作。6mL/r,电机转速为980r/min,得出其总流量Q总=(180+6)x980=182L/min.其设计思想非常明确,即要求低压大流量时即拉矫,倾翻等动作时,大小泵同时工作。高压状态时即冷热坯加压状态时,要求大泵通过DA30伐卸荷小泵工作,以达到节能降温的效果,但从实际工作及系统分析后,发现其达不到以上工效。

      小方坯液压系统改造前系统图冷热坯压力控制分析其原理图可发现其控制思想为主系统压力经ZDR10P减压阀减压后,控制拉矫缸工作并确定其为冷坯压力,压力值为6MPa,其热坯压力进溢流阀ZDR10A确定约为2.8MPa,经过分析发现,此设计在此出现偏差即与泵源配备设计思想出现矛盾,即在此工况下(热坯压力)主系统工作泵不可能进行压力切换,出现较大的压力波动和极大的功率损失。由于主工作泵流量较大,使ZDB10阀有较大的流量超调,会出现热坯压力的低压值较高,不适应拉钢工艺的可变性要求。现场的实际工况验证了以上分析,在这几年生产中热坯压力,没调过2.5MPa以下,不符合系统要求。

      在原设计中没有充分考虑节能这一设计的基本原则没有配置保压等节能装置,致使整个系统运行时造成较大的能源损耗。

      原设计中其拉矫缸的控制单元无杆腔未设置超压保护使其在冷热坯转换过程中因外力反冲造成的压力突升,只能由系统内泄来吸收,造成较大的设备隐患。

      在原系统设计中未在系统中设置必要的压力显示装置,给设备运行的巡检及设备维护带来不便。

      3设备改造方案鉴于以上的原因,制定了以下改造方案。

      3.1设置系统保压装置,以此来降低待拉钢时的能耗,(在正常生产中,可实现保压)包括保压单元、控制单元,蓄能单元,压力显示器等控制单元及精滤单元。

      更换主系统单元,根据系统实际工作重新选配新的工作泵。

      对热坯压力单元进行彻底改造,使其既满足工艺要求又能与主工作泵及整个系统设计思想相吻合。

      鉴于工况中的反压现象,在系统控制油路中设置压力保护单元(ZDB10),加装辅助控制泵单元以确保系统的安全、可靠。

      3.5为满足保压系统要求,电气技术人员自行开发PLC控制程序,保压电控系统采用欧姆龙C60P可编程控制器进行逻辑控制,完成手动、保压起泵、准备等一系列功能。内部设有时控、起停逻辑选择、泵选、状态揭示等各个功能块,充分发挥PLC的工控优点,满足输人小信号等现场要求。

      4系统元件设计及选型泵选型根据本设备的工艺参数,我们认为原栗总流量182L/tnin是比较合适的,所需的只是确定大小泵的各自流量,以确定泵的选型。根据表1有关公式可以确定泵的流量。见。

      其中DB10、ZRD10、ZPB10为*小稳定流童则总泄油童Q(=31.56L/min则小泵流量Q=Q TB-泵的容积效率为了降低改造成本,我们确定更换后的新泵与旧栗的类型应一致,资料确定新泵型号为PV保压蓄能器的计算及选型由于工作缸的内渗及保压要求时间较长约(lh~ 4h),所以我们决定在保压系统中加装蓄能器。

      下面为1个单元的设计计算则蓄能器有效容积为VA= 180mL蓄能器的总容积所以VB=6x5/3(6-5)x180mL=1.8L则确定蓄能器的造型为NXQ-L2.5A其总容积为L,满足以上要求。

      4.3系统发热量的验算冷坯工况液压栗产生的发热功率PPod-1))=6.8kW其中q为实际输出的注流量P为泵实际输出压力1=总效率,约为0.8PPod-1)溢流阀产生的热量P2=P,管路及其它阀产生的热量取总热功的2.5% =Pi+P!+P总允许温度环境温度TD=35因计算得出油箱的*小容积为5.1m3,而实际容积约为3.5m3.则需要加装冷却器,因原系统已加装一个冷却器,故本系统设计合理。

      热坯工况计算同上Vmi=4.6m3结论同上热坯压力单元的设计及选型根据有关资料查出几种阀的动态及静态压力工作曲线,我们确定选型为ZDR10A型。

      根据实际工况,加以改造可满足系统冷坯6MPa,热坯2.0MPa的工艺要求。

      5新旧设备的比较能耗改造后的系统与原系统相比较,节能降耗比较明显。

      改前系统功耗Qa改后系统功耗Q总=总待拉钢工况系统的能耗则更低可忽略,则总降耗在80%左右。

      温度控制改造后的系统的油温约保持在36丈~常理想的工作温度。

      压力控制改造后的液压系统其冷热坯压力转换自如,热坯的压力可自由调节,泵压力达到工作压力时,大栗卸荷,小泵工作,满足了工艺提出的适用于多种工况的要求。

      综合性能指标经过改造的系统自2000年3月5日至3月28日热试生产后,实现了保压,油温稳定在36~40,彻底解决了因高温导致的漏油、元件老化造成的停产现象。在等待拉钢和生产中油泵基本不工作,每天按开泵2h,?年按330天计算耗电为19 800kW.h,改造前每天24h开泵一年按330天计算耗电为237年节电达217800kW.h.达到了节能降耗,工作条件优良及操作方便可靠,具有适应多种工况要求的能力,整个系统处于一种良好的运行状态。

      陈学文,男,1983年毕业于天津理工学院液压专业,现在天钢集团第二炼钢厂从事技术工作,工程师。

      (上接第71)在网络上,这时,软件驻流在服务器上,可由授权的所有网络用户存取,或安装在网络组的每一工作站上。STEP 7软件还可监视CPU中程序状态,可显示状态或修改变量,也可显示CPU中的有关信息。

      4系统评价和设想天钢二炼钢超低头板坯连铸机自动控制系统经多年运行的实践证明,该系统运行可靠、操作维护方便、修改程序容易,能圆满完成连铸工艺的要求。但随着电气自动化技术的不断发展,运行更可靠、功能更齐全、性能更完善的自动控制系统和元件不断推出,曾经是先进的自动控制设备已处于被淘汰的境地。

      4.2作为90年代初期还处于**地位的西门子公司的SIMATICS5系列可编程序控制器现正面临被SIMATICS7系列可编程序控制器取代的局面。S5系列可编程序控制器的各种模板现已很难买到。因此,天钢二炼钢超低头板坯连铸机可编程序控制器系统升级换代势在必行。

      此外,天钢二炼钢超低板坯连铸机电控、仪控、计算机控制各成一体,不仅造成控制设备有效利用率的降低,也使电气、仪表间的信号来往增多,影响通讯的速度和效果,还给操作维护带来不便。因此,在PLC升级换代的同时,实现电控、仪控、计算机控制三电一体化也是现代技术的必然。

      徐美生,男,高级工程师。1%6年毕业于太原工学院工业电气化与自动化专业,长期从事电气自动化的设计与连铸机电气自动化的设计维护工作。

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