中宝滨海镍铁干法除尘切换站液压伺服系统
使用和维护 说明书
中国重型机械研究院
中宝干法除尘切换站液压伺服系统使用和维护说明书
中宝干法除尘液压切换伺服系统由液压站、液压阀台和配管组成,用于控制系统中放散杯阀及回收杯阀的动作。共有2套液压伺服系统,控制功能完全相同,分为1#液压控制系统和2#液压控制系统。下面以一套液压伺服系统的为例进行控制说明。如果要区分各电气信号,则在相应的代号前加上1、2系统代号即可。如代号为YV1则分别变为1YVO1、2YV01。 1.设备组成及性能参数 1.1 主要性能参数
油箱容积: 0.5m3
主泵装置: 最大流量: 60L/min 电机功率:22KW 工作压力:15MPa 转速:1500rpm 蓄能器总容积: 2X25L=50L 循环泵流量: 40L/min 循环泵电机功率: 1.1KW 循环过滤器: 过滤精度5μm 回油过滤器: 过滤精度10μm 压油过滤器: 过滤精度10μm 适用介质: 美孚N46#抗磨液压油 供油温度: 45℃-55℃ 清洁度要求: NSA1638 7级 1.2液压系统组成
液压系统有液压站及液压阀台组成。
1.2.1 液压站主要由油箱装置、主泵装置、循环过滤冷却装置组成。 ①油箱装置(1台)
主要用于存储系统介质,并兼有散热、杂质沉淀等功能。油箱为长方体结构,有效容积为0.5m,采用不锈钢材料。油箱装置带有3个2KW的电加热器(125-1ˉ3)。为了适应系统自动化和可靠性方面的要求,油箱装置带有液位 继电器(130)
3
以对油箱液位进行自动监控报警;油箱装置带有液位继电器(130)以对油箱液位进行自动监控报警;油箱装置带有进口HYDAC的温度控制器(121)以对系统的加热、冷却发出控制信号。
油箱装置还带有液位计(123)、空气过滤器(103)和放油球阀(124)等。 油箱装置还装有主回油过滤器(114)1只,过滤精度10μm,过滤器堵塞可发讯报警。 ②主泵装置(2台)
主泵装置输出流量60L/min;压力15MP;22KW。
主泵采用恒压变量柱塞泵(104.3-1ˉ2),性能可靠,节省能源,主泵装置出口装有单向阀(105-1ˉ2)和电磁溢流阀(113-1ˉ2)等。通过电磁溢流阀电气控制,可实现泵的无负荷启动和停止,并具有安全保护功能。
主泵装置出油经过压油过滤器过滤后(112-1ˉ2)进入阀装置,过滤精度10μm、过滤器堵塞可发讯报警。
1#及2#泵应有泵选开关,正常工作时只能有一台主泵工作,另一台主泵备用。
联锁条件:当液压站上液位控制器“也为过低”SL3发讯时停主泵,当吸油口发讯蝶阀(101-1ˉ2)手柄未打开,接近开关未发讯时,主泵不许开启。
主泵的无负荷启停控制:
当1#主泵(104.3-1)开启后,同时电磁溢流阀(113-1)1YV01通电,延时约5秒后断电,系统上压;当需要挺泵时,电磁溢流阀(113-1)1YV01先通电5秒,系统先泄压,而后才停泵并使电磁溢流阀(113-1)1YV01断电。
当2#主泵(104.3-2)开启后,同时电磁溢流阀(113-2)1YV02通电,延时约5秒后断电,系统上压;当需要挺泵时,电磁溢流阀(113-2)1YV02先通电5秒,系统先泄压,而后才停泵并使电磁溢流阀(113-2)1YV02断电。
液压站设有2件数显式压力继电器(108-1ˉ2),分别显示1#主泵(104.3-1)和2#主泵(104.3-2)的压力。其电气参数如下,
:供电电压为24DC,最大输出电流1.5A,开关量输出方式:PNP电子开关,最大输出电流1.5A/24DC。
1#泵数显式压力继电器(108-1)具有SP11和SP12两个开关量输出。当开
主泵20秒后,系统压力仍然低于SP11设定值则“1#泵压力低报警”;当SP12发讯时,则1#泵压力高报警并停1#主泵。SP11和SP12均选用常开点。
2#泵数显式压力继电器(108-2)具有SP21和SP22两个开关量输出。当开主泵20秒后,系统压力仍然低于SP21设定值则“2#泵压力低报警”;当SP22发讯时,则2#泵压力高报警并停2#主泵。SP21和SP22均选用常开点。 ③循环泵冷却过滤装置(1台)
循环冷却过滤装置装有摆线齿轮泵电器组(119)一台。
循环泵是动力站中循环子系统的供油泵,为冷却和循环过滤提供油源。 循环泵的额定工作压力为1.0MPa,工作流量40L/min,驱动电机功率1.1KW 循环冷却过滤装置装有冷却器(117)1台,冷却面积4㎡,冷却水用量约为6t/h,要求冷却水进水口温度低于33℃。通过电磁水阀(128)开关控制冷却水的通断。循环冷却过滤装置还装有循环过滤器(120)一只,过滤精度5μm,过滤器堵塞可发讯报警。
油箱加热器(125-1ˉ3),冷却器(117)与循环泵装置(119)构成了循环过滤、加热、冷却子系统。该系统对工作介质进行连续地过滤,使系统介质清洁度保持在NAS1638 6级以内。当温度大于35℃时,温度控制器(121)发讯,自动断开电加热器(125-1ˉ3)。该子系统为传动液压系统安全可靠的运行提供了基本和必要的保障。
联锁条件:(1)当液压站上液位控制器(130)“液位过低”SL3发讯时停循环泵;(2)必须启动循环泵(119)后,电加热器(125-1ˉ3)才可以投入;(3)必须启动循环泵(119)后,主泵(104.3-1ˉ2)才可以投入。 1.2.2液压阀台(1台)
由球阀、液压控制阀、压力阀、压力表蓄能器、安全球阀、分线箱、阀块、集油盘、阀架和数显式压力继电器等组成。
本阀台 用于控制以下回路: a) 放散杯阀油缸(1个缸)
由电磁换向阀、球座式换向阀、液控单向阀、单向阀、蓄能器、安全球阀、压力表、数显式压力继电器、单向节流阀、双单向节流阀、伺服阀、伺服阀过滤器和锥阀单元等组成。
(1) 放散杯阀油缸开关动作:球座式换向阀201-1、201-2、201-3及201-4
的电磁铁YV1、YV2、YV3、和YV5得电;球座式换向阀205-1及205-2的电磁铁YV4、YV6得电;电磁换向阀213-1的电磁铁YV7a得电时放散杯阀油缸打开(落下)。球座式换向阀201-1、201-2、201-3及201-4的电磁铁YV1、YV2、YV3、和YV5得电;球座式换向阀205-1及205-2的电磁铁YV4、YV6得电;电磁换向阀213-1的电磁铁YV7b得电时放散杯阀油缸关闭(提升);速度可通过节流阀(215-1)双向调节。
(2) 放散杯阀伺服动作:球座式换向阀201-1、201-2、201-3及201-4的
电磁铁YV1、YV2、YV3、和YV5得电;球座式换向阀205-1及205-2的电磁铁YV4、YV6得电;电磁换向阀217-1和217-2的电磁换向阀YV8和YV9得电;伺服阀220的线圈YV10的电信号为4-12mA时放散杯阀油缸打开(落下)。球座式换向阀201-1、201-2、201-3及201-4的电磁铁YV1、YV2、YV3、和YV5得电;球座式换向阀205-1及205-2的电磁铁YV4、YV6得电;电磁换向阀217-1和217-2的电磁换向阀YV8和YV9得电;伺服阀220的线圈YV10的电信号为12-20mA时放散杯阀油缸关闭(提升)。
(3) 放散杯阀慢开:球座式换向阀201-4及205-2的电磁铁YV5和YV6得
电时放散杯阀油缸打开(落下)。
(4) 放散杯阀快开:所有球座式换向阀和电磁换向阀失电;此时放散杯阀
油缸打开(落下);
b) 回收杯阀油缸(1个缸)
由电磁换向阀、球座式换向阀、液控单向阀、单向阀、蓄能器、安全球阀、压力表、数显式压力继电器、单向节流阀、双单向节流阀、锥阀单元等组成。 (1) 放散杯阀油缸开关动作:球座式换向阀201-1、201-2、201-3及201-4
的电磁铁YV1、YV2、YV3、和YV12得电;球座式换向阀205-1及205-2的电磁铁YV11、YV13得电;电磁换向阀213-2的电磁铁YV14a得电时放散杯阀油缸关闭(落下)。球座式换向阀201-1、201-2、201-3及201-4的电磁铁YV1、YV2、YV3、和YV12得电;球座式换向阀205-1及205-2的电磁铁YV11、YV13得电;电磁换向阀213-2的电磁铁YV14b
得电时放散杯阀油缸打开(提升);速度可通过节流阀(215-2)双向调节。
(2) 回收杯阀慢开关:球座式换向阀201-4及205-2的电磁铁YV12和YV13
得电时放散杯阀油缸慢关(落下)。
(3) 回收杯阀快关:所有球座式换向阀和电磁换向阀失电;此时放散杯阀
油缸关闭(落下);
c) 蓄能器压力控制:数显式压力继电器(108-3)供电电压为24VDC,最大输出电流1.5A,开关量输出方式:PNP电子开关,最大输出电流1.5A/24VDC。数显式压力继电器具有SP31和SP32两个开关量输出。当蓄能器压力低于SP31设定值,则显示“蓄能器压力低”;当SP32发讯时,则显示“蓄能器压力高”。 d) 伺服阀过滤堵塞报警:伺服阀前设置一件过滤器(219),其过滤堵塞发讯器DC24V 2A。液压阀台伺服压油过滤器堵塞可发讯报警。 1.3液压系统介质与清洁度
液压系统介质为美孚N46’抗磨液压油。 液压系统的清洁度要求为NAS1638 7级。 液压系统一次加油量500L。
为达到清洁度要求,液压系统设置了循环过滤器、回油过滤器及压油过滤器。 1.4液压系统特点
1) 液压站设有独立的循环过滤冷却装置,对油箱中的油液进行循环过滤冷
却。油路上设有压油及回油过滤器,保证系统油液的清洁,提高系统的可靠性。
2) 通过电磁溢流阀与泵的连锁控制,实现了泵的空载启动,提高了泵的寿
命。
3) 液压系统采用蓄能器与恒压变量泵配置,节省了能源,减少了系统发热。 4) 为了保护机械设备和液压元器件,系统中设置了数显式压力控制器以提
供完备的压力保护环节。
5) 泵装置底部装有防震垫,外接油口用挠性连接,可有效地减少系统的振
动和噪音。
6) 系统采用锥阀单元,以满足高压大流量的要求
2.液压配管
液压配管由管接头、管夹、软管机无缝钢管组成。管路焊接必须采用氩弧焊。管路冲洗后清洁度为NAS1638 7级。管路安装冲洗可按“冶金机械设备安装工程施工及验收规范液压、气动和润滑系统(YBJ207-85)”进行。
液压管路清晰合格后,应将系统中的所有液压油管短接,通过阀装置进行油液循环,使得油液的清洁度达到 NAS1638 7级。清洁度检测报告应具有权威性和公正性。
液压循环期间通过电气操作实现油路换向,并应保持油温在55℃,同时应敲打管路。
液压管路循环完毕应进行管路耐压试验,压力20MPa,保压10-15分钟不得有任何泄露。 3.液压系统操作程序 3.1加油:
1) 首先检查各阀的工作状态:关闭放油阀(124),开启进油球阀(127)。 2) 必须通过过滤精度10μm的新滤芯进行有效过滤后方可加入。 3) 开启加油小车,观察各油口、接头、法兰、管路、元件及装置等是否有
泄漏;一旦发现泄漏应立即处理。加油过程中观察液位计油标的变化,同时设定好的“液位过低”“液位低”“液位高”应相继发讯;当液位高发讯时,应停止加油。加完油应标记并记录液位。
3.2 启泵 (1)开启循环泵
点动观察循环泵电机的转向是否和标示的一致,若方向正确且无异常声响,方可开循环泵。应确认冷却水压符合系统要求,打开球阀(116-2)及(116-3),关闭球阀(116-1),使电磁水阀(133)处于自动工作状态。
(2)开启主泵
首先确定以下各阀的状态是否正确:球阀(101-1)及(101-2)打开。 松开主泵出口的溢流阀(113)的调节手柄。 用手盘各泵联轴器,感觉是否均匀转动。
将柱塞泵的泄油口打开,用干净清洁的油液加满,直到泵体溢出。
点动观察各电机的转向是否和标识的一致,若方向正确且无异常声响,方可启泵。
待各泵空载运转30分钟后,缓慢分级通过各自的溢流阀及泵上调压阀升压。 恒压柱塞泵上调压最大为18MPa,对应电磁溢流阀最大调压值为19MPa. 3.3 蓄能器充气
主回路蓄能器(107-1)及(107-2)容量均为25L,每个蓄能器下面接有安全球阀(106-1)及(106-2)。充气前应卸掉蓄能器中的油压。先关闭蓄能器进油球阀,打开卸压阀,卸掉蓄能器中的压力油。
蓄能器充气压力为主泵最低工作压力的0.75ˉ0.8倍。注意:必须充入纯净的氮气,否则会产生严重的危险。
安全球阀(106-1及(106-2)上溢流阀压力不低于20MPa.
当确定蓄能器的充气压力和工作压力相符合时,才可以打开进油球阀,投入蓄能器。
3.4 液压阀装置调试
当调节好泵压力,蓄能器投入使用后,可逐渐调节每个阀台中的回路动作,必须有统一的指挥,严格按照操作规程进行操作。只有单动动作符合要求后,才可进行联动。要处理漏油或拆卸压力管路,必须先停泵卸压后,再确认油缸处于安全的位置,方可考虑拆卸。 3.5 压力调节
恒压变量泵因其独特的变排量性能,使得系统很节能,发热量很小。当系统中没有负载缸动作时,恒压变量泵应处于小排量状态但是一旦系统中某个环节调节不当,出现持续不断的溢流或流量消耗,则恒压泵会长期处于较大排量状态,必然会引起系统发热。因此有必要对系统的压力调节作一专门的说明。
影响系统调节压力的几个环节:
1. 恒压变量泵上的调压阀(104-1)和(104-2); 2. 泵站上的电磁溢流阀(113-1)和(113-2);
3. 泵站上的蓄能器下面的安全球阀(106-1)和(106-2);当系统压力设定
为15MPa时,则:
1) 恒压变量泵上的调压阀(104)调压15MPa
2) 泵站上的电磁溢流阀(113)调压16MPa
3) 泵站上的蓄能器下面的安全球阀(106-1)及(106-2)均调压20MPa,
卸压阀完全关闭;
若(2)(3)中任何一项出现安全阀溢流或卸压阀没关死,或者没有调好,则变量泵必然处于较大位置,系统会消耗较大功率,导致油液温度升高。
若要提高系统压力,则(2)(3)中的各项溢流阀都要随着调,应 保证各溢流阀压力高于泵上压力1.0ˉ1.5MPa的差值,可以间接听是否有流体通过的溢流声来判断调节是否合适。
若要降低系统压力,则(2)(3)中的各项溢流阀可以不随着调,各溢流阀上的压力高于泵上压力差值可能大一些。
当需要从高向低调节泵上的调压阀时,由于主蓄能器保压的原因,很可能压力降不下来,这时候应开一下系统中蓄能器的安全球阀上的卸压阀,则压力自然降低,当调节泵上压力柄压力不变时,千万慎重,应仔细分析清楚后再调。
总而言之系统的压力是通过恒压变量泵上的调节柄来调节,其余的环节都是保护。
4. 液压系统的维护
油液的污染是导致液压系统出现故障的主要原因。油液的污染,造成的元件故障占系统总故障率的70%~80%。控制污染物浸入主要是加油过程,油液在使用周期大于12个月后,要定期取油样分析以确定是否需要更换介质。加油时从油桶向油箱注油或从中放油时都要经过加油过滤装置过滤,保证油桶或油箱的有效密封,系统漏油未经过滤不得返回油箱。防止冷却器或其他水源的水漏进系统。 定期检查时液压系统泄露问题。
液压系统泄露的控制,维护人员应定期观察液压站液位、压力和温度以确保系统正常运行。液压系统的泄露的原因主要与振动、温升、压差和维护不当有关。外泄露会造成油液浪费,污染环境,系统压力和流量不正常,严重时会造成停产事故。保证阀台和液压站内清洁,定期检查各接头是否有漏油现象。
检修液压系统时的注意事项
(1) 系统工作时应停机,未泄压时或未切断控制电源时,禁止对系统进行
检修,防止发生人身伤亡事故。
(2) 检修现场一定要保持清洁,拆除元件或松开管件前应清除其外表面污
物,检修过程中要及时用清洁的护盖把所有暴露的通道口封好,防止污染物浸入系统,不允许在检修现场进行打磨,施工及焊接作业。
(3) 检修或更换元器件时必须保持清洁,不得有沙砾、污垢、焊渣等,可
以先漂洗一下,再进行安装。
(4) 更换密封件时,不允许用锐利的工具,注意不得碰伤密封件或工作表
面。
(5) 拆卸、分解液压元件时要注意零部件拆卸时的方向和顺序并妥善保
存,不得丢失,不要精加工表面碰伤。元件装配时,各零部件必须清洗干净。
(6) 检修完成后,需对检修部位进行确认。无误后,按液压系统调试一节
内容进行调整,并观察检修部位,确认正常后,可投入进行。