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1、LOESCHE磨液压系统简介1. 概述LOESCHE磨粉磨组件由磨盘、磨辊组成。磨盘上有环形磨道，在传动系统驱动下以恒定转速约22rpm 旋转，磨辊被动旋转。磨辊通过轴固定于摇臂，摇臂另一端与液压气动弹簧系统联接构成一个杠杆系统， 将一定大小可调的粉磨力施加到喂入磨盘上的物料进行粉磨。较大型磨拥有不同尺寸和功能的2个主辊+2个副辊，在磨内四个相限对称布置。2个副辊借助一个简 单的液压系统仅施加较小压力完成料床的准备和整理。2个主辊依自重和液压弹性系统施加的粉磨力作用 于料床实施物料的粉磨。副辊高度根据粉磨的物料性质由液压系统固定于一定高度（通过位置传感器可设 定和调节）。主辊液压系统则设计的很
2、巧妙，不但可以施加一定大小（可调）的粉磨力，而且主辊可根据料 床厚度的波动升降，一方面保持所需的粉磨力，另一方面磨辊对料床厚度的适应能力使磨机运行时振动大 幅度降低。下面着重介绍主辊液压弹性系统。2. 主根液压弹性系统单元及原理2.1名词定义氮气压力P1：-油缸活塞杆侧联接的气囊式蓄能器预先注入氮气的压力；操作压力P2：-磨机运行时实现磨辊施加一定压力到料床完成粉磨的油压，即油缸活塞杆侧的压力；氮气压力P3：-油缸活塞侧联接的活塞式蓄能器预先注入氮气的压力；反压P4：-磨机运行时油缸活塞侧油压，此压力与操作压力作用方向相反；作用面积A1：-主辊油缸活塞杆侧压力油作用面积，A1=n（Dh2-Dr
3、2）/4;作用面积A2:-主辊油缸活塞侧压力油作用面积，A1=nDh2/4。2.2主辗液压弹性系统的组成主辊液压系统见图1和2：1主辊2轴3摇臂4油缸5磨盘图1.主辊液压图图2.液压系统油缸及蓄能器主辊由磨辊、轴、轴承和摇臂系统组成，内置油浴润滑系统，转速测量、位置测量和高、低位报警装置。液压弹簧系统由液压柜（HSLM）、油缸、蓄能器（气囊式和活塞式）、管路和阀门、油位、油压、油 温等监测和控制元件组成。2个主辊共用1个液压柜，管路采用串联方式。液压柜型号为（HSLM 1400 /54/2） HSLM: Hydraulic Cabinet LOESCHE Mill油箱容积1400升，配2台54
4、 ltrs./min油泵，相应的电磁阀、安全 阀、手动阀、过滤器、传感器和手动控制按钮等在液压柜内巳联接完成。图中Fw为磨辊施加于料床的粉 磨力。每个主辊配2只油缸、8个50升气囊式蓄能器和4个20升活塞式蓄能器组成的液压弹性单元。2个主 辊间的液压管路串联组成；每个主辊的2个工作油缸串联；每个油缸的活塞杆侧配4个并联的气囊式蓄能 器与油缸活塞杆侧（操作压力侧）串联；油缸活塞侧配2个并联的活塞式蓄能器与油缸活塞侧（反压侧） 串联。主辊液压管路的进、回油口分别与液压柜的出、回油口联接。借助于液压柜内的阀门系统可实现主 辊的升、降和位置保持、完成系统操作压力、反压的设定和调节，从而使系统既可施加大
5、小可调的粉磨力， 又相对具有一定的弹性来保证立磨安全运行，粉磨物料。主辊低位设有软保护和硬件保护。软保护由位置传感器和程序通过液压系统实现；硬件保护由安装于 磨机机身的具有一定弹性的缓冲锭限制摇臂的极限位置。所谓的位置保护是指限制主辊位置过低以致于使 磨辊和磨盘金属间的接触所发生的损坏或磨损而设置的限位措施。2.3液压系统工作原理液压弹性系统原理图见附图3：I I u I内:就ERAJIN：； I聿ES3U松Et桃珏压力】PirCOUNTERPHESSUREt 溟阿压力）Y2.*油泵3.*油泵电机4.*压力计5.*手动闸阀6.*可调安全阀7.*电磁阀9.*单向阀11.*油压变送器18.*节流阀
6、19注油透气孔20.*过滤器2.3油位传感器27电加热器28温度传感器X1气囊式蓄能器X2活塞式蓄能器图3.液压弹性系统原理图2.3.1磨辐高位保持磨机启动磨机启动前主辊被液压系统锁定于高位，既便是磨盘上积存一定厚度的物料，也可以保证磨机的无负 荷启动，此时电机负荷约为40%。磨机启动一定时间后，喂料系统顺序启动。喂料一定时间后，程序控制 磨机液压系统降辊进入粉磨工序。2.3.2液压气动弹性功能的实现在粉磨过程中，主辊被液压弹性系统借助杠杆摇臂压到待粉磨的料床上，随磨盘的转动，主辊被动旋 转。磨盘上料床厚度变厚，主辊被物料抬起，摇臂产生轻微的偏摆，由此油缸的活塞要向外伸出一定距离， 活塞杆侧油
7、腔有一定量的油流出，此时所有阀门处于关闭状态，流出的油经管路流入气囊式蓄能器X1内， 气囊受压收缩，气囊上部的N2被进一步压缩】；与此相对油缸活塞侧必须有油流入，由于活塞侧油压相 对减小，原有的平衡失去，则活塞式蓄能器X2上部的N2膨胀，压力降低 2,该活塞向下运动一定距离， 将下部的油压入油缸的活塞侧。当磨盘上料床厚度变薄时则情况正好相反。如此，油缸的活塞杆侧和活塞 侧油压均有变化，但始终保持以下关系，其中C为主辊自重产生的粉磨力，为常数。Fw = 2X0.748（P2A1） A1 - （P4A2） A2 L2/L1 +C=1.496（P2A1） A1 - （P4A2） A2 f/s+C=1
8、.496（P2A1）. A1 - （P4A 2） A2+C上式中】和 2分别为X1和X2内N2的压力变化值，它们相对于P2是很小的，所以Fw粉磨力的变化也很 小。假设料床的起伏造成主车昆上下跳动60mm，即s=60mm，P1=40bar, P2=75bar， P3=8bar, P4=20bar,则上f=0.748s=44.88mm8 V1=A1 f=n(Dh2-Dr2) f/4=5.24X10-3m3（自油缸流出的油量）V1=0.05X4PN2/P2=0.2X40/75=0.1067 m3（平衡位置时X】内氮气的体积）P2= P2V1/( V1- 8 V1)=78.87bar（磨辊偏离平衡位置
9、后油缸的操作压力）同理 1= % P2=78.87-75=3.87 bar=0.387MPa（操作压力的变化值）8 V2=A1 f=n Dh2 f/4=6.52X10-3m3（流入油缸的油量）V2=0.02X2PN2/P4=0.04X8/20=0.016 m3（平衡位置时x2内氮气的体积）P4= P4V2/( V2+ 8 V2)=14.21bar（磨昆偏离平衡位置后油缸的反压）2= P4-P4=14.21-20= - 5.79 bar= - 0.579MPa（反压的变化值）故：6 Fw=Fw-Fw(粉磨力的变化值)=1.496(P2 A1 -P4) A2+C- 0.748(P2A1) A1 -
10、 (P4A2) A2 - C=1.496 (A1 A1-A2 A2)=1.496X(0.387X0.1168+0.597X0.1451)=0.196X106 N=196KN一般情况：粉磨矿渣时Fw=15952333KN (60%90%)粉磨力变化率：a = 6 Fw/ Fw=12.3%8.4%尽管液压系统的油泵未曾启动，所有的阀门无一动作，但是系统能够使主辊自动适应料床厚度的不断波动 而起伏同时保证施加一定大小的粉磨力，这就是液压气动弹性系统。由于气体与液体相比良好的可压缩性， 弹性系统蓄能器内预压缩的N2的被压缩和相对地被释放来吸纳或补充油缸内油量的变化，实现立磨连续、 稳定运行。两个主辗的
11、油缸及各自的蓄能器串联到液压管线上，所以每个主辗在同一时间能分别适应随机不同的 料床厚度，并保证所施加的粉磨力基本保持不变，不但降低振动，而且确保磨机主减速机止推轴承受力对 称和设备安全运行。2.3.3液压气动弹性系统的功能和调节液压系统除以上弹性功能外，可方便的通过DCS中控操作或设定系统参数，见表1：表1.液压系统功能表功能操作油泵三动闸阀电磁阀2.102.205.35.45.57.17.27.37.57.67.10磨机运行关关关开关000000增加操作压力P2开关关开关b00000降低操作压力P2关关关开关010000升辗开开关开关a01*000高位保持关关关开关000000降辗关关关开
12、关000110增加反压P4关关关开关000001降低反压P4关关关开关000100部分油过滤关开关开关000000维护蓄能器压力检查关关开开开000000磨辗高位保持关关关关关000000注：1.带*为暂时开启;2. a、b、1和0分别对应每个电磁阀的位置。按以上功能表设置的开关状态可以完成相应的操作。磨机启动、停车时液压系统按照程序执行；设定 参数时，由远程即中控操作，只需给定参数由程序自动完成调节；磨机维护检修时将控制由remote切换为 local即可使用液压柜按钮开关使液压系统完成所需的动作。3液压系统参数设定和粉磨力以及弹性系统的刚度LOESCHE磨安装完成后要设定液压系统参数，根据
13、粉磨不同的物料，确定2种蓄能器的充氮压力P】、 P3,然后设定操作压力P2和反压P4 (可随时修改设定九如此可根据弹性系统特性曲线获知系统弹性刚度 Cwf和粉磨力Fw。在磨机运行时无须改变充氮压力即可获得不同的弹簧刚度，如下图示:Charging Pressuna of Hydraulfc Accvmulaior p MPa QJ MRa = 1 bar图4.液压气动弹性系统的特性曲线确定气囊式蓄能器氮气压力P1 （取值范围为：P1max=0.8 P2min，P1min =0.25 P2max），根据P2可知 系统的弹性刚度Cwf和粉磨力Fw。刚度Cwf的值表示磨辊偏移1mm时磨辊施加的粉磨力
14、Fw的改变值。 P/ P1越小，弹簧越软即具有越小的刚度Cwf，也表示粉磨力Fw的变化越小。为实现磨机液压系统的功能，需要油缸的活塞侧有一定大小的反压P4，此反压值不能设定过大以免对 粉磨力的副作用过大。P4的设定取决于P3。在磨机运行时X1的活塞基本处于中部位置为宜。在磨机运行 时反压P4可以调节而无须改变氮气压力？3。可根据下图确定反压的压力范围。c.i ta 0,4 41.5o,7 0,8 ar 1,0 1,1 1:20/1 MPa 1 bar.- Countgirp ressure加图5.反压P4与P3的关系液压系统弹性刚度Cwf、粉磨力Fw和P、P2的关系见特性曲线图6：每条曲线代表
15、两个参数，一个是操作压力P2, 一个是与该操作压力对应的粉磨力Fw（即磨辊直接作用于料床上的压力）。粉磨力Fw与P2、P4见图7：Ke nn wort:uiagramm: Wafzen-Fed&rsteifheitDiAGRAM; ROLLER SPRUNG &71FFHESSno:91770900-4REV.:OMuiYMt:值 11.20LM -Typ:ZylinderzahJ2je WalzaMUkfllSIt 讶 CYl-INDEREPEI MX-LER.Zylinderdurehinesser430mmINNEK DQA CJF CYLINDERKoi benstanaendurch
16、meMef190mmD1A OF PKTOW MO.Wirk$ Kdbenflche/Zylind&r, gesamt290429：mmaOFERATINC* ARA/LlfL., KmIHub400mmSTROKEPrUfdfLJCk240fearTeyrHebeEvertiaHnis0.74BELEV1-KWEHydrauiilBiasenspeicfter gs Zyilndarex 50LHVDRAULUC BLLAUOtS. ACCUMULTOkS PffR CVLHyd raulik-Ko-lbenspeiciier je Zylmderk20LHYDUULLC PISTON AC
17、CLIMULATniiS PER 匚LHrziig&n 口惜g咫ehy wsizenkfanREFER ALSO TO DIAGRAM. LOAD PER ROLLER ft17710-Cl(MDiagramm: FederateiflimtDIAGRAM： SPRING STIFFNESS0,0M.O40,0叫。断)#WfiSpihrfalaserrHilGdruck p1 txarFILLING iPFie&SURE OF HVDRAUUK ACCUMULATOR-Dq.D.0 5-5.5.S. B 7 3 5D5,.o o.1KaltMmrgpelclier-FaildruD：kG,皱n
18、4WEDru改mr2.5 ePtSTON ACCUMU1ATOR CHARGING PRESSURE COlRiTER-PRESSURE|l bk b IOO-DOOP*pLman 0,10 K.jpl mm p2,ni*Ml图6.液压系统特性曲线Hierzj gehort Diagramm:Walzen-Federstesfheil 917709-00-4RLI lr also to DIAGRAM：RO.LER SPRJMG STIFFNESS 917709-00-4Ml 响=2M2 kN 上(WMQ = 2333 W 0 (aa) 2074 kN 屯(7照-1A14做 & 再皿)-155
19、5 iM 日(MX) = 12A6 kN & (4Ot) - IW7 kH 吊(3A9Q = 7?8 刷WMN1W A-fTianE图7.粉磨力Fw与P2、P4的关系由图6和7可以看出，P2对Fw和Cwf的影响较大，P2越大Fw越大，弹簧越硬。但P2过大将使磨损 和振动加剧。一般来讲，物料难磨时取较高的操作压力P2。4液压系统维护注意事项液压系统于磨机开、停、运行起至关重要的作用，为保证磨机的正常、安全和经济运行，对液压系统 进行定期检查、维护是一项重要内容。除常规检查和维护外应特别注意：1. 定期检查蓄能器充氮气压力，尤其北方应在进入夏、冬两季时实测每个须能器n2气压力，压力不足设 定值时需
20、进行充氮；2. 当磨机运行中无其它原因振动强烈时应检查N2气压力；3. 要求绝对充入氮气，严禁混入空气或用其它替代；4. 充氮前要求液压系统卸压，即所有的油回流到液压柜油箱内；5. 如有液压油泄露，须经常检查油箱液位，不足时添补；6. 必须添加与原液压油相同牌号的油品；7. 油品的质量、清洁度和工作粘度对液压系统操作的安全性、经济性和设备寿命起决定作用；8. 对于活塞式蓄能器，活塞上下运动有可能出现氮气通过活塞进入油腔或液压油通过活塞进入氮气腔， 那么，当氮气损失压力T 30%时，需补充氮气或进行液压系统排气，当氮气压力增加T 30%时即证明 有液压油泄露混入氮气室，则需要重新充氮；9. 排气和充氮按液压系统操作说明和步骤执行，要求使用随机所配的专用工具和仪表；10. !磨机运行中和系统维护中严禁任何人接触电磁阀、手动闸阀和进行电磁阀、线路的检测、维修；11. !液压系统维护过程中禁止任何人身体某部位滞留在磨盘和磨辊之间，以防意外。如果是不得已如 此，须将磨辊用支架支撑。
