某水泥廠生料系統(tǒng)采用VRMR型立磨作為粉磨設(shè)備，在生產(chǎn)的過(guò)程中，立磨突然出現(xiàn)異響，聲音類(lèi)似立磨進(jìn)大塊的振動(dòng)，初步懷疑是進(jìn)料存在大塊，但經(jīng)過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)進(jìn)磨的物料狀態(tài)(原料尺寸和組分)沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。

通過(guò)更進(jìn)一步的仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)該聲音出現(xiàn)的頻率并不規(guī)律，且只在#3磨輥中出現(xiàn)，其他3個(gè)輥一次都沒(méi)有出現(xiàn)，因此初步判斷這個(gè)異響的產(chǎn)生和物料的因素影響不大，很可能是#3輥?zhàn)陨淼慕Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變化，停磨后對(duì)立磨內(nèi)進(jìn)行一次詳細(xì)的檢查。進(jìn)磨檢查后發(fā)現(xiàn)(見(jiàn)圖1)，立磨的總體狀況正常，僅僅存在擋料環(huán)磨損大的情況。磨盤(pán)和磨輥堆焊才兩個(gè)多月，堆焊狀態(tài)基本完好，只是磨輥的小頭端存在少量的脫落點(diǎn)。

圖1 磨內(nèi)的檢查情況

由于異響出現(xiàn)在#3磨輥，對(duì)#3磨輥進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的檢查。磨輥密封處沒(méi)有漏油等異常情況，在盤(pán)輥時(shí)，#3磨輥旋轉(zhuǎn)正常，沒(méi)有卡滯現(xiàn)象。在檢查后，立磨開(kāi)機(jī)，異響仍然存在于#3輥，立磨的進(jìn)料正常，回料狀態(tài)、回料的粒度和數(shù)量也正常。

為了查明原因，在中控系統(tǒng)中檢查了立磨操作中的相關(guān)操作參數(shù)。通過(guò)不同時(shí)間的操作參數(shù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)聲響產(chǎn)生的前后，無(wú)桿腔的壓力曲線產(chǎn)生了明顯的變化(如圖2和圖3)。這說(shuō)明，異響的產(chǎn)生可能和無(wú)桿腔相關(guān)。

再次到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)#3輥的情況進(jìn)行進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)：

(1)當(dāng)產(chǎn)生異響振動(dòng)時(shí)，液壓缸下關(guān)節(jié)軸承出現(xiàn)上下晃動(dòng)。

(2)每次都是磨輥向下運(yùn)動(dòng)比較多后向上回彈時(shí)出現(xiàn)，當(dāng)磨輥向下運(yùn)動(dòng)不是太多時(shí)，磨輥回彈不會(huì)產(chǎn)生異響振動(dòng)。

(3)檢查有桿腔和無(wú)桿腔的管路系統(tǒng)的溫度，發(fā)現(xiàn)無(wú)桿腔的連接管路溫度比有桿腔的連接管路的溫度高；#3磨輥對(duì)應(yīng)的無(wú)桿腔蓄能器連接管路溫度比其他磨輥的無(wú)桿腔蓄能器連接管路更高。

對(duì)這些檢查結(jié)果進(jìn)行分析，認(rèn)為本次異響的產(chǎn)生很有可能是#3輥的無(wú)桿腔蓄能器失效引起的，分析原因如下：

立磨系統(tǒng)的液壓管路連接圖見(jiàn)圖4，立磨由4個(gè)磨輥組成，編號(hào)為#1～#4輥，液壓系統(tǒng)的有桿腔分為兩組，#1輥和#3輥為有桿腔1組，#2輥和#4輥為有桿腔2組；4個(gè)輥的無(wú)桿腔為無(wú)桿腔組，通過(guò)管道經(jīng)液壓站的無(wú)桿腔閥組連接在一起。

圖4 立磨系統(tǒng)的液壓管路連接圖

在正常生產(chǎn)時(shí)，磨盤(pán)上的物料推動(dòng)液壓缸活塞桿上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔體積發(fā)生變化，變化的體積同時(shí)引起油液的吸入和排出，當(dāng)吸入油液時(shí)，與之相連的蓄能器迅速膨脹，提供所需的液壓油；當(dāng)油液排出時(shí)，與之相連的蓄能器迅速收縮，吸收排出的液壓油。蓄能器在吸收和排出油液時(shí)，體積發(fā)生變化，導(dǎo)致蓄能器油壓發(fā)生變化，為了滿(mǎn)足立磨的穩(wěn)定運(yùn)行，蓄能器的油壓變化需控制在合適的范圍，這就需要蓄能器具有合適的體積，蓄能器的體積越大，油壓的變化越小，但過(guò)大的體積會(huì)使設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)性變差，因此，蓄能器的配置體積(V)在滿(mǎn)足油壓的變化即可。

一般情況下，蓄能器預(yù)充的壓力為：P預(yù)充=kP工作壓力，k=0.6～0.7，蓄能器系統(tǒng)的補(bǔ)油能力為△V(1-k)V，k值越大，該蓄能系統(tǒng)的彈性系數(shù)越軟，當(dāng)△V小于液壓缸需要吸收的油液體積時(shí)，蓄能器即失去補(bǔ)油能力；k值越小，該蓄能系統(tǒng)的彈性系數(shù)越硬，蓄能器系統(tǒng)的壓力變化越大，即液壓缸的最小壓力越低，最高壓力越低，當(dāng)k值足夠小時(shí)，蓄能器體積膨脹的速度趕不上液壓缸吸入液壓油的速度，液壓缸的最終壓力將降為0，同樣，蓄能器體積收縮能力急劇下降，速度趕不上液壓缸壓出液壓油的速度，液壓缸的最終壓力將急劇上升，失去緩沖的能力，液壓油最終需通過(guò)管道排到同組其他輥的蓄能器中。

在本系統(tǒng)中，由于有桿腔(有桿腔1組或有桿腔2組)之間通過(guò)管道連接在一起，當(dāng)其中的一個(gè)輥的蓄能器工況不合適時(shí)，和其同組相連的另一組蓄能器將通過(guò)管道為其提供吸油或供油的能力；由于無(wú)桿腔組之間通過(guò)管道連接在一起，當(dāng)其中的一個(gè)輥的蓄能器工況不合適時(shí)，另外3個(gè)磨輥的無(wú)桿腔蓄能器將通過(guò)管道為其提供吸油或供油的能力。當(dāng)發(fā)生相同組的其他蓄能器為液壓缸補(bǔ)油時(shí)，由于管道及彎頭的壓損，液壓系統(tǒng)油溫將發(fā)生明顯的升溫。

對(duì)于#3輥的無(wú)桿腔來(lái)說(shuō)，由于無(wú)桿腔蓄能器失效，當(dāng)磨輥向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)桿腔需補(bǔ)入液壓油，#1輥、#2輥、#4輥的蓄能器通過(guò)管路向#3輥無(wú)桿腔補(bǔ)油，當(dāng)#3輥液壓缸向上的運(yùn)動(dòng)幅度不大時(shí)，通過(guò)管路補(bǔ)入的油液能夠滿(mǎn)足使用，當(dāng)#3輥液壓缸向上的運(yùn)動(dòng)幅度較大時(shí)，管路補(bǔ)油由于存在壓損導(dǎo)致液壓油流動(dòng)速度不足，不能立刻充滿(mǎn)#3輥無(wú)桿腔，導(dǎo)致無(wú)桿腔壓力瞬間降為0。根據(jù)液壓缸產(chǎn)生力的計(jì)算公式：F液壓力=P有桿腔S有桿腔-P無(wú)桿腔S無(wú)桿腔F液壓力將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)劇烈的變化，這個(gè)變化的F液壓力導(dǎo)致磨輥對(duì)磨盤(pán)產(chǎn)量了一個(gè)變化的粉磨力，進(jìn)而產(chǎn)生了振動(dòng)，引發(fā)了異響。

當(dāng)磨輥向下運(yùn)動(dòng)，液壓缸活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于蓄能器失效，外排的油液需要克服管路的壓損才能進(jìn)入其他磨輥的無(wú)桿腔蓄能器，此時(shí)P無(wú)桿腔會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的值，這個(gè)數(shù)值由0變化為較大的值，導(dǎo)致液壓缸產(chǎn)生一個(gè)異常的力的波動(dòng)，這個(gè)波動(dòng)導(dǎo)致液壓缸下關(guān)節(jié)軸承的位移變化。

在#1輥、#2輥、#4輥的蓄能器通過(guò)管路向#3輥無(wú)桿腔補(bǔ)油時(shí)，由于管道及彎頭的壓損，液壓系統(tǒng)油溫將發(fā)生明顯的升溫。由于#3輥的流量變化為全部的無(wú)桿腔油液變化，而#1輥、#2輥、#4輥的流量變化為全部的無(wú)桿腔油液變化的1／3，因此，#3輥無(wú)桿腔管路的溫度比#1輥、#2輥、#4輥的無(wú)桿腔管路的高。

立磨停機(jī)后對(duì)#3輥的無(wú)桿腔蓄能器進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)無(wú)桿腔蓄能器的氮?dú)饽移茡p。在更換了無(wú)桿腔蓄能器的氮?dú)饽液?，立磨工況恢復(fù)正常。

作者：李德祥，苑明華

來(lái)源：《南京西普水泥工程集團(tuán)有限公司》

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