introductory

克拉瑪依石化公司白土精制裝置于1995年9月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬(wàn)噸／年。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量合格，過(guò)濾系統(tǒng)采用兩級(jí)過(guò)濾。一級(jí)過(guò)濾使用自動(dòng)板框式壓濾機(jī)，裝置有3臺(tái)一級(jí)自動(dòng)板框式壓濾機(jī)(以下簡(jiǎn)稱壓濾機(jī))。由于該filter press設(shè)備老化、陳舊、過(guò)濾保壓不足，正常過(guò)濾時(shí)，漏油、刺油，造成地面油污多；液壓站系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)故障多而導(dǎo)致維護(hù)工作量重、難度大，不能確保裝置長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行。根據(jù)壓濾機(jī)實(shí)際使用過(guò)程中存在的問(wèn)題，在總結(jié)和分析了壓濾機(jī)故障基礎(chǔ)上，結(jié)合理論和實(shí)際，研究和制定出了相應(yīng)的解決方案。

壓濾機(jī)的工作過(guò)程

壓濾機(jī)主要由六大部分組成：機(jī)架部分、濾板移動(dòng)裝置、過(guò)濾部分、液壓站部分、自動(dòng)接液翻板、電器控制回路部分。壓濾機(jī)工作運(yùn)行時(shí)，液壓站供動(dòng)力，通過(guò)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)完成過(guò)濾床的夾緊、保壓、補(bǔ)壓、松開(kāi)，自動(dòng)拉取板器的取板、拉板等功能。

(1)壓緊濾板過(guò)程電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)柱塞油泵，電磁換向閥動(dòng)作，油缸前進(jìn)，當(dāng)機(jī)頭壓力逐漸上升到電接點(diǎn)壓力表調(diào)定的上限壓力時(shí)，油泵停止工作，液控單向閥保壓，可進(jìn)行供料過(guò)濾；

(2)加壓過(guò)濾過(guò)程用油漿泵將物料從尾板中心孑L送至各濾室，當(dāng)物料灌滿全部濾室時(shí)，油漿借助給料泵的壓力在過(guò)濾介質(zhì)(濾布)兩側(cè)形成壓力差，進(jìn)行固液分離。白土由于濾布的阻擋滯留在濾室里，濾液通過(guò)濾布流人濾板泄液孑L排出；

(3)吹風(fēng)過(guò)程在加壓過(guò)程結(jié)束后，打開(kāi)人料管吹風(fēng)閥門(mén)，通過(guò)吹風(fēng)管把入料管中的油漿吹掉：

(4)濾板松開(kāi)過(guò)程當(dāng)吹風(fēng)結(jié)束后，需要卸餅清理濾布時(shí)，球型電磁換向閥得電，使油缸后腔中的壓力油通過(guò)此閥流回油箱，過(guò)后控制機(jī)頭前后缸壓力油方向的電磁換向閥得電，使壓力油直接進(jìn)人油缸前腔，活塞桿后退，當(dāng)活塞桿連同壓緊板后退到機(jī)頭的行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電磁換向閥失電處于中間位置，活塞桿停止運(yùn)動(dòng)；

(5)拉板卸餅過(guò)程在這個(gè)過(guò)程中，壓力油經(jīng)調(diào)速閥、電磁換向閥進(jìn)入液壓馬達(dá)，馬達(dá)帶動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò)鏈條使自動(dòng)拉取板器左、右移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向由電磁換向閥控制。當(dāng)自動(dòng)拉取板器移動(dòng)碰到濾板時(shí)，壓力繼電器動(dòng)作，致使電磁換向閥換向，壓力油反向流動(dòng)，液壓馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)拉取板器反向運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)濾板向機(jī)頭方向移動(dòng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)機(jī)頭后，油壓再次上升，又導(dǎo)致壓力繼電器動(dòng)作，周而復(fù)始，直到將所有濾板取完。

壓濾機(jī)存在問(wèn)題及原因分析

壓濾機(jī)保壓不足主要表現(xiàn)為在壓緊工作時(shí)油壓上不去，無(wú)法壓緊壓緊板，其原因除了溢流閥、電磁換向閥失靈外，還有以下幾種：

(1)油缸內(nèi)密封圈漏油：由于液壓油中夾帶了機(jī)械雜質(zhì)、水分使得油缸的活塞密封環(huán)磨損、變硬，容易漏油而導(dǎo)致壓濾機(jī)保壓不足；

(2)液壓站系統(tǒng)外泄漏：液壓站管線接頭經(jīng)歷過(guò)拆解和緊固，很多都已發(fā)生變形，這也說(shuō)明管線接頭的強(qiáng)度不夠。其次，高壓焊接式管接頭，其上密封圈在多次的拆裝后，發(fā)生變形密封性能下降，接頭也會(huì)擠壓變形，有時(shí)接頭泄漏而造成壓濾機(jī)保壓不足。

接液翻板多次發(fā)生卡住、電機(jī)燒損壓濾機(jī)機(jī)體上的行程控制開(kāi)關(guān)為機(jī)械觸動(dòng)開(kāi)關(guān)(，依靠自動(dòng)拉取板器、接液翻板在行走過(guò)程中壓動(dòng)開(kāi)關(guān)桿，引起內(nèi)置觸點(diǎn)閉合或脫開(kāi)，觸發(fā)下一個(gè)動(dòng)作。由于在帶油或油泥環(huán)境下使用，最容易發(fā)生觸電動(dòng)作不敏感、開(kāi)關(guān)固定松動(dòng)的問(wèn)題。由此導(dǎo)致限位失靈的現(xiàn)象，濾機(jī)不再切換到下一個(gè)動(dòng)作，會(huì)造成接油翻板翻過(guò)現(xiàn)象。尤其是濾機(jī)的接液翻板限位失靈已經(jīng)導(dǎo)致了多次的接液板翻過(guò)，卡住，甚至是將翻板電機(jī)燒壞的故障。

壓緊板不能及時(shí)松開(kāi)壓濾機(jī)液壓油箱的潤(rùn)滑油乳化導(dǎo)致油路生銹，產(chǎn)生機(jī)械雜質(zhì)；另外，液壓站油路無(wú)過(guò)濾器，機(jī)械雜質(zhì)及液壓油本身變化產(chǎn)生的膠質(zhì)、碳渣等無(wú)法過(guò)濾，被打人液壓元件內(nèi)，使液壓元件中的活動(dòng)件卡澀，導(dǎo)致液壓元件不正常工作。最后造成機(jī)頭不能松開(kāi)、拉取板器不能換向等故障。

自動(dòng)拉取板器不拉取板拉取板的控制主要和控制液壓馬達(dá)正反轉(zhuǎn)的電磁換向閥、壓力繼電器、以及調(diào)速閥和溢流閥有關(guān)。

(1)膜片式壓力繼電器不宜承受高壓，且易受控制壓力波動(dòng)的影響，膜片容易破損。壓力繼電器的工作原理是油液壓力上升，隔膜鼓起推動(dòng)柱塞而工作。當(dāng)隔膜破裂時(shí)，壓力油直接作用在柱塞上，會(huì)有油液從柱塞和套體孑L的配合間隙泄漏出去，使壓力繼電器的動(dòng)作值和返回區(qū)均有明顯變化而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，因而造成誤發(fā)動(dòng)作…。液壓油泄漏導(dǎo)致管路壓力不能維持，自動(dòng)拉板器就不執(zhí)行拉取板工作。分析原因?yàn)椋?/p>

①隔膜質(zhì)量問(wèn)題，在檢修中發(fā)現(xiàn)橡膠隔膜略顯生硬，這使得隔膜容易發(fā)生折損，而且在濾機(jī)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，冬季室內(nèi)最低溫度處于零下10℃，此時(shí)隔膜就會(huì)變硬，發(fā)生破損的幾率也就更大；

②壓力繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)僅靠一個(gè)螺釘壓緊定位，不可靠，在機(jī)械接觸和液壓沖擊下，定位容易松動(dòng)。此時(shí)，壓力繼電器內(nèi)的柱塞、隔膜行程需要加大，油液壓力持續(xù)增高才能觸動(dòng)開(kāi)關(guān)得到換向信號(hào)。因此，隔膜的變形量和承受的油壓比正常工作條件下都要大，則更容易破損。

(2)溢流閥溢流閥的主閥芯與滑套的配合間隙如果有毛刺及污物，會(huì)導(dǎo)致主閥芯卡死拉J。有時(shí)主閥芯上阻尼小孑L內(nèi)有污物堵塞，油壓傳遞不到主閥芯上腔和先導(dǎo)閥的前腔，先導(dǎo)流量幾乎為零，壓力無(wú)法滿足要求。

(3)電磁換向閥電磁換向閥中，電磁線圈因?yàn)榄h(huán)境水蒸氣、腐蝕等原因造成線圈老化。閥芯與閥孑L因毛刺、雜物卡住，摩擦力存在使電磁推不動(dòng)閥芯，而出現(xiàn)過(guò)載，燒壞線圈。由于加工問(wèn)題，閥本身部分因?yàn)殚y芯與閥孔的幾何精度不好，會(huì)造成液壓卡緊力。

(4)調(diào)速閥由于油液未經(jīng)精密過(guò)濾，油中機(jī)械雜質(zhì)堆積和黏附在節(jié)流通道壁上，通流面積減少，使執(zhí)行元件速度減慢，完全堵死，造成斷流；污物被沖走，則造成突跳。混在油液中的機(jī)械雜質(zhì)，以及油液劣化老化生成物，通過(guò)節(jié)流縫隙時(shí)堆積，造成流量不穩(wěn)定。

電器控制回路故障頻繁壓濾機(jī)電器控制回路采用繼電器直接控制，該控制方法存在數(shù)目繁多(單臺(tái)48個(gè))、控制回路復(fù)雜、系統(tǒng)故障率高、維護(hù)難度大等一系列難題。之前對(duì)電器回路進(jìn)行了改造，采用MELSEC F1-MR PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器直接控制，大大改善了系統(tǒng)性能，簡(jiǎn)化了控制回路，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性。但是這系統(tǒng)需要專門(mén)的編程器，使用上具有局限性，缺乏必要的人機(jī)界面和模擬量輸人控制功能，這樣，每次故障診斷工作量很大。另外，PLc輸出接點(diǎn)容易被燒毀，接點(diǎn)燒毀后整個(gè)控制程序必須做相應(yīng)的修改，導(dǎo)致維護(hù)工作量重、難度大。3改造方案

解決壓濾機(jī)保壓不足問(wèn)題

(1)針對(duì)液壓站管線接頭泄漏問(wèn)題，改造為高加工精度，高強(qiáng)度的管接頭。舊管線多處于懸空狀態(tài)，重新安裝管托，使用卡子固定好管路；

(2)重新改造壓濾機(jī)油缸活塞油封，油封材質(zhì)選用耐油橡膠，防止硬化；

(3)針對(duì)溢流閥失靈問(wèn)題，拆開(kāi)主閥芯清洗閥內(nèi)組件、疏通阻尼孔并重新裝配就能修復(fù)溢流閥，當(dāng)發(fā)現(xiàn)閥內(nèi)部件損壞或磨損超過(guò)規(guī)定要求時(shí)，則進(jìn)行更換或修理；

(4)針對(duì)電磁換向閥故障問(wèn)題，通過(guò)螺絲刀等鐵質(zhì)工具試著檢查電磁鐵是否有磁性，或用萬(wàn)用表測(cè)量線圈電阻。如果閥內(nèi)密封磨損內(nèi)泄漏過(guò)大造成的，清洗或更換密封部件。

解決接液翻板多次卡住問(wèn)題

原濾機(jī)的行程開(kāi)關(guān)改造為金屬非接觸式開(kāi)關(guān)即接近開(kāi)關(guān)(見(jiàn)圖4)，這種開(kāi)關(guān)在不與目標(biāo)物實(shí)際接觸的情況下檢測(cè)靠近傳感器的金屬目標(biāo)物，繼而發(fā)出電信號(hào)。這種非接觸檢測(cè)，避免了對(duì)傳感器自身和目標(biāo)物的損壞，反應(yīng)速度快，操作壽命長(zhǎng)，即使在有水或油噴濺的苛刻環(huán)境中也能穩(wěn)定檢測(cè)，防止接液翻板卡住、電機(jī)燒損等故障的發(fā)生。

安裝液壓油過(guò)濾器，阻止機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)元件內(nèi)部液壓油進(jìn)入液壓油箱之前安裝過(guò)濾器，用以過(guò)濾液壓油中混人的機(jī)械雜質(zhì)和液壓油本身變化所產(chǎn)生的膠質(zhì)、炭渣質(zhì)，從而防止閥芯卡死，節(jié)流小孔縫隙和阻尼孔的堵塞以及液壓元件過(guò)快磨損等故障的發(fā)生，確保液壓元件動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，不出故障。

重新選型液壓元器件，針對(duì)壓濾機(jī)故障有針對(duì)性選擇可靠的液壓閥

(1)更換這種膜片式壓力繼電器為柱塞式壓力繼電器。柱塞式壓力繼電器是壓力油作用在柱塞底部，克服彈簧阻力后，推動(dòng)柱塞上升，通過(guò)頂桿觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出電信號(hào)。這種繼電器調(diào)壓范圍廣，工作穩(wěn)定可靠，相比較膜片式壓力繼電器，受壓力波動(dòng)影響小。觸點(diǎn)內(nèi)置，體積小，不存在膜片式繼電器容易松動(dòng)及泄漏的問(wèn)題；

(2)原溢流閥和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥獨(dú)立安裝在液壓座上，經(jīng)過(guò)液壓座油路聯(lián)接，執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，易受壓力沖擊、油壓衰減和波動(dòng)的影響。改造使用先導(dǎo)式溢流閥、遠(yuǎn)程調(diào)壓閥、電磁換向閥疊加式安裝，油壓行程短，反應(yīng)靈敏，穩(wěn)定性好。電磁換向閥實(shí)現(xiàn)減壓和卸荷依靠控制遠(yuǎn)程調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥又作用在溢流閥的控制口以實(shí)現(xiàn)壓力變換，所以這三種控制閥可以進(jìn)行組合疊加存一起．可以盲接進(jìn)行彼此控制和聯(lián)系：壓濾機(jī)的各項(xiàng)程序，無(wú)論是在平時(shí)生產(chǎn)當(dāng)中或在檢修維護(hù)時(shí)，工作人員在機(jī)器旁就可操作壓濾機(jī)的壓緊、松開(kāi)、取拉板、l臨時(shí)停車(chē)等電控柜上的各項(xiàng)功能。即節(jié)省了工作時(shí)間，提高了工作效率，又使現(xiàn)場(chǎng)的工作人員安全得到了保障。

改造后使用效果

通過(guò)白土裝置原壓濾機(jī)的升級(jí)改造，壓濾機(jī)原有的保壓不足及正常過(guò)濾時(shí)的漏油、刺油，造成地面油污多，液壓站系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)故障多而導(dǎo)致維護(hù)工作量重、難度大等技術(shù)問(wèn)題，都得到徹底解決，有效改善了壓濾機(jī)的工作效果，從而提高了生產(chǎn)率。改造后，壓濾機(jī)的維修頻次和維修費(fèi)用都大幅度降低，故障維修頻次由改造前的102次／年降到5次／年，每年濾機(jī)配件更換和人工維修成本節(jié)約70萬(wàn)影年。此外，因壓濾機(jī)停機(jī)造成的經(jīng)濟(jì)損失為108萬(wàn)元／年，相比改造前，節(jié)約費(fèi)用共計(jì)178萬(wàn)元／年，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。