淺談6.25m粘貼機電氣系統

田心憬

（太原重工股份有限公司技術中心焦化所，山西 太原 030024）

引言

分體式6.25m搗固焦爐設備是太原重工股份有限公司（以下簡稱太原重工）新開發的大型搗固焦爐設備，也是目前國內最大、最先進的搗固焦爐設備。作為搗固焦爐設備核心部件的搗固機一直是太原重工的薄弱環節，搗固機的漏油、易磨損等問題制約著太原重工焦化設備的進一步發展，為了解決這種不利局面，太原重工技術中心焦化所開發了新型的搗固機。新型搗固機包括5臺搗固單元（2個單元為8個搗固錘，3個單元為6個搗固錘），連接在一起組成一組搗固機，每組搗固機共有34個搗固錘。

粘貼機是一個帶有液壓裝置的電加熱系統，用來給搗固錘粘貼摩擦片，也可以為損壞的搗固錘分離摩擦片，整個過程均要嚴格控制加熱板的溫度和加熱時間。本機構是為6.25m大容積焦爐配套使用的，粘貼機包括上下梁，每個梁上有4個2.8kW的加熱電阻。上下梁均裝有溫度傳感器PT100，通過對粘貼機溫度的控制，實現粘貼和分離兩種不同的工序。

1 粘貼機機械結構簡介

6.25m粘貼機機械結構主要有三部分組成：底座、下部梁和上部梁。其中底座是粘貼機的支架，起固定粘貼機的作用；下部梁為壓緊機構，用來支撐下面的加熱器板；上部梁為回轉布置，用來支撐上面的加熱器板。加熱裝置包括加熱器板、加熱電阻器、溫度傳感器和隔熱層。加熱板為鑄鋁板，上下梁各由三塊串接而成；加熱電阻器是提供粘貼機溫度的保障，上下梁各有4個2.8kW的電阻絲；溫度傳感器選用PT100，上下梁各有1個，用來測量溫度；隔熱板起隔離作用，用來保護加熱板里面的電氣元件（如圖1）。

圖1 粘貼機機械結構

2 粘貼機工藝概述

粘貼機的電氣控制可分為摩擦片的粘貼和分離兩大主要單元，其中摩擦片的粘貼工序用來給搗固錘粘貼摩擦片，粘貼機的分離工序用來分離搗固錘上磨損的摩擦片。兩種加熱工序主要通過控制加熱溫度和時間來實現，另外還有油泵等輔助單元，均采用PLC控制。

2.1 摩擦片粘貼

粘貼機開始粘貼摩擦片時，首先通過旋轉裝置油缸打開旋轉架，然后把搗固錘放置在粘貼機下部梁，再通過旋轉裝置油缸把旋轉架復位，同時，通過鎖緊裝置油缸把旋轉架鎖緊。最后，壓緊油缸同時工作，對下部梁進行壓緊動作，達到所需的壓力（200±10N）后，液壓泵關閉。壓力通過可調減壓閥來限制以避免對要粘貼的部位壓緊過度。粘貼過程中如果出現壓力異常現象，將通過蜂鳴器進行報警，并且在TD400C面板上顯示和記錄報警信息。加熱程序通過操作面板TD400C上的功能鍵來啟動。搗固錘連同摩擦片一起被加熱到粘貼所需的溫度，整個過程都由PLC來控制［1］。

當進行粘貼程序時，溫度傳感器對加熱元件進行不斷地檢查。根據摩擦片粘貼的工藝要求，應該控制粘貼溫度最高為90℃。當PT100溫度達到90℃后停止加熱，同時當溫度下降到87℃時，需要通過PLC程序接通控制加熱電阻的固態接觸器，重新啟動加熱程序［2］。根據摩擦片粘貼工藝要求，加熱板保持此溫度30m（90℃＋／－3℃），隨后停止加熱。

當溫度達到50℃，粘貼摩擦板工作結束后，首先將8個壓緊油缸同時恢復到原位；然后，鎖緊裝置油缸打開鎖緊裝置，使得鎖緊裝置和旋轉架分離；最后通過旋轉裝置油缸打開旋轉架，當把搗固錘移走后，再通過旋轉裝置油缸把旋轉架復位。完成以上步驟，一個摩擦片粘貼工作結束。

2.2 摩擦片分離

粘貼機開始分離摩擦片時，首先通過旋轉裝置油缸打開旋轉架；然后把搗固錘放置在粘貼機下部梁，再通過旋轉裝置油缸把旋轉架復位；同時，通過鎖緊裝置油缸把旋轉架鎖緊；最后，8個壓緊油缸同時工作，對下部梁進行壓緊動作，達到所需的壓力（200±10N）后，液壓泵關閉。壓力通過可調減壓閥來限制以避免對要粘貼的部位壓緊過度。分離過程中如果出現壓力異常現象，會通過蜂鳴器進行報警，并且在TD400C面板上顯示和記錄報警信息。加熱程序通過操作面板TD400C上的功能鍵來啟動。搗固錘連同摩擦片一起被加熱到分離所需的溫度，整個過程都由PLC來控制。

根據摩擦片分離的工藝要求，加熱板加熱到（160±10℃）后保持20m，然后停止加熱。接著8個壓緊油缸同時恢復到原位；然后，鎖緊裝置油缸打開鎖緊裝置，使鎖緊裝置和旋轉架分離；最后通過旋轉裝置油缸打開旋轉架；在搗固錘仍在下部加熱板上時將上部摩擦片移除，然后翻轉并將下部的摩擦片取掉。當把搗固錘移走之后，再通過旋轉裝置油缸把旋轉架復位。一個分離摩擦板的工作結束。

3 粘貼機的供電方式

供電電壓：AC380V50Hz；電機電壓：AC 380V50Hz；控制電壓：AC 220V；

PLC信號輸入電壓：DC24V；PLC信號輸出電壓：AC220V；液壓電磁閥電壓：DC24V。

4 機構動作順序流程

旋轉架打開，旋轉架復位，鎖緊旋轉架，壓緊下部梁，關閉液壓泵，啟動加熱器，關閉加熱器，打開液壓泵，壓緊油缸復位，打開鎖緊裝置，打開旋轉架，復位旋轉架。完成以上操作，一個粘貼或分離動作結束。

5 粘貼機的電氣控制方法

粘貼機電氣控制系統采用可編程序控制器（PLC）和人機界面（TD400C）做主控單元，進行整機各部分的集中控制，協調整機的連續生產過程，同時，TD400C可以監控整個機構的運作情況以及故障狀態，并作出相應的處理和報警。

控制方式有三種：緊急手動，手動，自動。其中以自動控制為主。

1）自動。按運行條件完成一單元的動作，本粘貼機自動有兩種加熱程序：摩擦片粘貼自動和摩擦片分離自動。在這兩種單元自動中，均要嚴格控制粘貼機的溫度和加熱時間，單元自動控制全部由PLC軟件實現。

2）手動。有聯鎖條件，按順序進行，通過操作面板上的按鈕和TD400C面板進行操作。

3）緊急手動。無聯鎖條件的手動操作。這種方式是為避免加熱電阻絲突發故障而設置的，實行必要的最簡單動作。緊急手動方式取消了控制回路中的聯鎖條件，為安全起見，司機必需緊密關注加熱溫度和電流。

粘貼和分離程序的啟動由操作面板TD400C實現，用于溫度顯示和故障信息處理。如果出現故障，蜂鳴器發出報警信號，故障確認通過按鈕實現，任何故障除了在文本顯示器上顯示外，還會通過聲光信號指示。文本顯示器、按鈕和指示燈安裝在操作面板的前側。操作面板內裝有兩個溫度控制開關，一個用于當內部溫度達到35℃時開通通風系統，另一個用于當內部溫度超過50℃時關閉此系統。

6 結語

6.25m粘貼機作為太原重工技術中心焦化所2014年重點開發的項目之一，已在車間組裝完成并投入使用。粘貼機的開發和使用提高了檢修工作的效率，通過溫度、壓力的嚴格控制，提高了摩擦片的粘貼質量，從而減少了搗固機的故障率，增加了搗固機的壽命，極大地提升了太原重工在6.25m搗固焦爐設備上的市場競爭力。

［1］ 中冶焦耐工程技術有限公司編委會.現代焦化生產技術手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2010.

［2］ 上海五冶檢修公司主編.焦爐設備狀態維護與檢修技術［M］.上海：上海交通大學出版社，2005.