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液压控制技术在旋回破碎机中的应用

2022-07-11 阅读次数:

旋回破碎机 经常出现过载等工况,导致主轴和动锥剧烈运动。针对以上情况,采用液压泵控制主轴升降,液压平衡缸保护动锥,液压保护系统防止铁器损坏设备。液压控制技术在旋回破碎机中的应用证明,该技术具有响应速度快、易于实现过载保护的特点,降低了设备故障率,提高了设备运转率。

随着科学技术的快速发展,对各种矿产资源的需求不断增加,矿业发展迅速。破碎设备是矿业发展的重要设备。在破碎过程中,回转破碎机用于原矿的初步破碎。其工作条件极其恶劣,由于经常是带负荷启动,所处理的矿石大小、性质不一,因此负荷极不稳定,运行中会经常发生过载,这就要求设备本身要有良好的自我保护系统,以保证设备的安全运行和连续工作。液压控制技术具有响应速度快、易过载保护等特点,在破碎机中得到广泛应用。

回转破碎机主要是底部单缸液压回转破碎机。工作时,通过控制液压缸的升降来调整主轴的垂直位置,进而调整破碎机出料口的大小。破碎机主液压缸的升降控制非常重要。要求调节时液压缸要灵敏,调节后主液压缸位置能保持稳定,以保持出料口恒定。目前,国内外破碎机主轴提升一般采用液压阀控制和液压泵控制。

液压阀的控制回路如图1所示。控制原理是:当液压泵启动时,电磁换向阀A端的电磁铁通电,液压油由泵输送到液压缸,使液压缸的活塞向上运动,主轴上升;当主轴需要下降时,启动液压泵,电磁换向阀B端的电磁铁充电,液压油通过液压泵输送到液压单向阀,控制油口打开液压单向阀,依靠主轴和液压缸活塞的自重,液压油从液压缸返回油箱,从而控制主轴下降。

图1液压阀控制回路

1.球阀2。液压泵3。马达4。过滤器5。单向阀6。溢流阀7。电磁方向阀8。液压控制单向阀9。液压缸

液压泵的控制回路如图2所示。控制原理是:当电机带动液压泵顺时针旋转时,液压油通过球阀、单向阀4.2、液压泵、液控单向阀输送到液压缸,控制液压缸的活塞上升;当电机带动液压泵逆时针旋转时,油箱中的液压油通过球阀、单向阀4.1、液压泵输送到液压单向阀,控制油口打开液压单向阀。液压缸中的液压油通过液压单向阀、液压泵、溢流阀和过滤器返回油箱,主轴下降。与液压阀控制相比,液压泵控制无节流损失,节能明显,结构更加紧凑。它不仅保留了准确向前提升的特点,而且向后坠落时冲击小;采用螺纹插装阀和嵌入式阀块设计技术,体积更小,重量更轻,对油不敏感,保压效果好,能更好地适应粉尘大的破碎机工况。液压泵控制装置如图3所示。

图2液压泵控制电路

1.球阀2。液压泵3。马达4。单向阀5。溢流阀6。节气门7。液压控制单向阀8。过滤器9。压力表10。液压缸

无花果

平衡缸的外观如图5所示。正常工作时,油缸的油侧充有一定压力的液压油,气侧预充有一定压力的氮气。当因主轴跳动而瞬间失去液压油侧的压力时,氮气压力推动活塞将缸内液压油快速排出至主液压缸,使主液压缸的柱塞向外伸出,防止主轴脱离液压缸的柱塞支架,并在油压的作用下缓慢下落,以防止主轴上下运动后破碎机部件下落过快。与活塞式蓄能器不同,平衡缸采用中空活塞设计,为缸内氮气形成一个固定容积的腔室。在工作过程中,氮气压力保持恒定,不会因为物料的波动而波动,从而不影响主轴的位置和出料口的大小。

图5平衡缸外观

目前旋回破碎机采用液压过载保护系统。当不可破碎的物体通过破碎腔时(即铁已通过),加载液压缸的压力上升。控制系统通过压力传感器检测油压,判断破碎机是否过载。一旦过载,液压系统就会释放压力,加载液压缸就会失效。当硬质物料卸出,过载消失后,通过液压系统可使加载液压缸迅速恢复原位,保证破碎作业的正常进行。液压过载保护的原理如图6所示。

图6液压过载保护原理

当不能破碎的物料通过破碎腔时,即铁通时,载荷变大,加载液压缸油压上升。当压力传感器检测到油压高于压力保护设定值时,电磁换向阀通电换向。此时,插装阀主阀芯上腔的C口经过电磁换向阀的P口和A口,再通过固定节流塞与油箱连通。插装阀主阀芯上腔C口的压力油回流到油箱,插装阀主阀芯被A口的压力油迅速举升,A口与B口相通,加载液压缸的压力油通过A、B口流向油箱,实现退让。

当进料中的硬质材料被释放时,负载变小,装载液压缸中的油压降低。当压力传感器检测到油压低于设定压力值时,电控发出信号使电磁换向阀失电复位,同时启动液压泵开始供油。外部液压油一方面通过电磁换向阀的X口、固定节流塞I、B口、P口进入插装阀主阀芯上腔C口,与回位弹簧2共同作用,使插装阀主阀芯快速关闭;另一方面,它进入加载液压缸,使其从让步位置复位。当加载液压缸完全复位后,系统压力回到工作状态的设定值,液压泵停止运行,加载液压缸处于保压状态,设备回到正常挤压破碎状态。

溢流阀的作用类似于电磁换向阀,属于机械保护。当系统过载时,油压上升到溢流阀的压力设定值,溢流阀开启,插装阀主阀芯上腔C口的压力油通过溢流阀流回油箱,阀芯在E口压力油的作用下迅速提升,实现卸荷保护。

过载保护系统(见图7)能在设备出现故障时自动实现快速打开和关闭

传统的润滑系统一般通过设置节流阀来分配和调节偏心套内外的供油流量。节流阀的调节精度易受压差和油温变化的影响,会导致流量变化较大。为解决这一问题,采用压差调节流量的原理,设定各支路的压力损失,达到优先润滑偏心套的目的。压差调节流量的原理如图8所示,压差调节装置如图9所示。

图8差压调节流量原理

1.压差减压阀2。固定节气门塞3。溢流阀4。流量计。

图9压差调节装置

在各种流量调节方式中,“节流”是最常见、最有效的方案。对于节流阀,它的流速

式中:K为节流系数,由节流孔的形状、流体状态、流体性质等因素决定。a是节流阀的流通面积;是节流前后的压力差;m是由节气门的形状和结构决定的指标,0.5m1。

压差调节装置采用固定式压差减压阀固定节流塞。在这种方案中,孔板尺寸是固定的,可以通过调节固定孔板和出口之间的压差来调节流量。当节流阀的流通面积一定时,流量随着 p值的变化而变化。通过观察B回路中流量计4.2的值,可以更准确地提供B回路中润滑油的流量。实践证明,在破碎机的恶劣工况下,这种流量调节的稳定性优于节流阀调节,不仅保证了偏心套内的支路得到优先润滑,而且偏心套内外两个支路都能得到合理的流量分配,达到充分润滑的目的,大大提高了破碎机整体运行的稳定性、可靠性和经济性。

随着矿山资源的整合,企业规模的扩大,生产能力的提高,旋回破碎机逐渐向大型化发展,对设备的自动化和智能化要求越来越高。液压控制技术在控制方式上的灵活性和方便性使其在旋回破碎机上越来越广泛的应用。随着技术的深入发展,液压控制技术可以与智能控制技术、计算机控制技术等相结合。可有效推动回转破碎机的机、电、液一体化和智能化技术进步。