棒材生產線液壓、潤滑電控系統優化

張家口宣鋼機電工程有限公司 張 端

棒材生產線液壓、潤滑電控系統優化

張家口宣鋼機電工程有限公司 張 端

介紹了宣鋼一鋼軋廠棒材生產線的液壓、潤滑系統自動控制原理，主要針對棒材生產線上料液壓站、3#剪及冷剪干、稀油潤滑泵改造進行分析改進，從而解決制約鋼液壓、潤滑系統穩定運行的關鍵的因素，實現該系統的穩定運行。

控制；PLC；稀油泵；報警

1 生產現狀概述

宣鋼一鋼軋廠棒材生產線是一條自動化程度較高的，在國內屬于較先進的軋鋼生產線。該生產線共設4個液壓站，即上料區液壓站、加熱爐區液壓站、軋線區液壓站、收集區液壓站。3個潤滑站，即粗軋區潤滑站、中軋區潤滑站、精軋區潤滑站。7套干油系統站，即上料區干油站、出爐區干油站、水冷區干油站、冷床區干油站、定尺區干油站、收集打捆區干油站、1#、2#、3#飛剪干油站。液壓、潤滑站主要有手動、自動兩種方式控制，手動方式主要用于泵站的檢修使用，油泵、循環泵單獨啟動，與液位、油溫等沒有聯鎖關系，此種工作方式不應用于長期工作，僅限于本地操作方式。自動方式主要用于泵站正常工作。在此工作方式下油泵、循環泵啟動與液位、油溫具有聯鎖關系，泵站自動升壓、卸荷。

2 液壓潤滑主要控制系統

2.1 油溫檢測及控制

分為手動和自動兩種工作方式。手動方式時，手動啟動電加熱器，當油溫高于35℃時，電加熱器停止加熱。自動方式時，當油溫低于20℃時，加熱器自動加熱，當油溫高于35℃時加熱器自動斷電停止加熱。

2.2 油箱液位檢測及控制

當油箱液位低于低位報警點時，油箱停止加熱，并發出報警提示，控制室畫面顯示。液位低于低低位報警點時，泵站系統將停止工作，并在操作柜面板上顯示。

2.3 泵站系統壓力檢測及控制

油泵電機在滿足正常工作條件的情況下工作，系統正常升壓卸荷，系統壓力在泵啟動后12S,如果壓力超高或超低將自動停泵。

2.4 報警控制

過濾器、油箱液位、油箱溫度、系統壓力等信號在發生報警時，相對應的報警信號燈亮，同時上位機畫面將有報警顯示。

2.5 泵站的啟動條件

（1）油箱液位高于低低位報警點；

（2）油溫不高于65℃；

（3）循環泵蝶閥行程開關及油泵蝶閥行程開關開到位；

（4）自動方式下循環泵在油溫高于45℃啟動，低于35℃時停止，在循環泵啟動的同時電磁水閥得電打開，循環泵停泵同時電磁水閥失電關閉。

3 運行中液壓潤滑自控系統改進

3.1 上料液壓系統改進

棒材生產線上料區由于特殊的使用環境及設計原因，液壓系統相配套的電氣系統運行弊端十分明顯，在幾年的使用過程中，故障發生頻繁，影響了生產的正常進行，并且造成材料成本較昂貴。上料區液壓站由于場地狹小等原因，控制柜位于油箱旁邊，灰塵、油氣污染嚴重，特別是熱坯烘烤、加之通風不暢，導致PLC模塊經常發生故障，且故障處理繁瑣，維修成本很高。原設計聯鎖較復雜，使用了PLC控制系統。由于液壓站與熱坯輥道距離較近，時常受高溫炙烤。在這樣特殊的工作環境中，柜內原采用的PLC模塊經常出現故障，由于聯鎖較多，故障處理起來較困難，經常造成無謂的停機時間。針對上料液壓站電氣控制系統故障較多的問題，根據需要重新設計了配電器系統，摒棄了原有的PLC控制系統，將四臺液壓泵和一臺循環泵改為接觸器、按鈕聯鎖的異地控制回路，從而使設備控制簡單化，便于維修工人維護，并且設計了通過硬線實現的低液位報警系統。重新設計了上料液壓站電氣原理圖，由于平時換品種檢修時間較短，只能利用年修期間，對控制柜進行徹底重新配盤改造。取消了原設計的通過PLC發出的低液位報警回路。改為硬線通過液位開關檢測后直接控制24V繼電器進而通過繼電器輔助點來控制接觸器線圈的得電與失電。當發生液位報警時一路啟動了電鈴控制系統提醒值班人員及時檢查油位，查找跑油點。一路通過繼電器輔助點切斷接觸器控制回路，使泵停止運行。

3.2 3#剪及冷剪干、稀油潤滑泵改造

3﹟剪和冷剪是必不可少的重要設備。如果它們發生故障，不能正常使用，就會造成全線停產。所以保障它們的正常工作，是我們維護工作的重中之重。但在實際生產中其干、稀油潤滑系統較易出現故障，原因為3﹟剪和冷剪的干、稀油潤滑系統原設計均為單一的干、稀油泵組為減速機箱體內的傳動系統和剪臂、剪柄、剪座銅套等部位提供干、稀油潤滑。如發生故障，因無備用泵組，必須停機處理，較大影響生產的順行。在設備運行過程中，多次發生報警失靈的潤滑設備故障，造成減速機等關鍵部件因潤滑不到位而險些發生損壞的險肇事故。同時，也多次發生因干、稀油泵組零部件損壞，因沒有備用泵組而不得不停機處理，造成較長的停機時間，影響了棒材生產正常產量的完成。而且泵組是進口件，其備件價值昂貴，到貨周期在八個月以上。為此我們有必要對上述設備進行國產化改造，以保證備件及時到位和較大幅度降低備件費用。并增加備用系統，最低限度的減少停機時間。

對于3﹟剪和冷剪的稀油潤滑系統，我們借鑒軋線稀油潤滑站（其工作情況為一臺稀油泵工作，另一臺為備用）的特點，決定采用國內最普遍的螺桿泵作為進口泵的替代設備，并且把原進口泵在未損壞的情況下同國產螺桿泵一起串聯使用，保證一用一備，并且在主供油管路上加裝了油流信號器，使其在原有的壓力繼電器提供壓力報警信號的同時，多了一重油流量報警，使其有單保險變為雙保險，從而加強了供油信號的控制，從而做到發生故障時能夠準確及時報警，以便及時啟動備用泵，把停機時間降到最低。對于3﹟剪和冷剪的干油潤滑系統,我們選用國內最普遍使用，造價較低的YDR型電動潤滑泵，同樣在原進口泵在未損壞的情況下同國產電動潤滑泵一起串聯使用，保證一用一備，并且也在備用泵的主供油管路上加裝了電接觸點壓力表，加強供油信號的控制，同時在備用泵供油管路上加裝了一臺干油分配器，避免出現一臺干油分配器給兩路供油的現象發生。對供油的通暢提供了雙保險。通過以上措施，使得發生故障時能夠做到及時報警，在最短時間內啟動備用泵，把停機時間降到最低。

4 結束語

本次對棒材生產線液壓、潤滑電控系統的改造，通過改變上料液壓站控制方式、供油信號合理優化等，保障了生產線液壓、潤滑系統的可靠性，有效避免了因設備故障導致的事故，降低了維修成本，減輕了了工人的勞動強度。

[1]劉東．軋機油氣潤滑系統優化改造[J]．液壓氣動與密封,2013(04):76-78．

[2]劉林．淺論棒材生產線中油氣潤滑技術運用[J]．科技風,2012(20):63．

[3]王豐．棒材生產線自動控制系統改造設計[J]．機床與液壓,2010(14): 114-116．

[4]趙新鵬．影響小型軋鋼生產的液壓問題及其對策[J]．重慶工業高等專科學校學報,1999(Z1):127-129．