馬儷禎

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)洗選分公司， 山西 大同 037001）

1 壓濾機(jī)概述

壓濾機(jī)作為一種固液分離設(shè)備，是利用在過(guò)濾介質(zhì)的一側(cè)施加機(jī)械力作用，形成的機(jī)械力作用引導(dǎo)濾板壓緊物料來(lái)進(jìn)行物料的固液分離，同時(shí)，借助過(guò)濾裝置完成過(guò)濾工作的機(jī)械設(shè)備。壓濾機(jī)具有分離效果好、適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過(guò)濾操作效果好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為選煤廠的必備使用設(shè)備。壓濾機(jī)的整體結(jié)構(gòu)有液壓裝置、機(jī)架部分、拉板裝置、電氣控制裝置、過(guò)濾裝置等，其中機(jī)架部分屬于壓濾機(jī)的基本部件，主要是用來(lái)支持濾板和拉板構(gòu)件，由壓緊板、止推板、油缸系統(tǒng)等部分組成；拉板裝置有減速機(jī)、拉板小車(chē)、電機(jī)、鏈輪鏈條等，在PLC 控制下電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，拉板小車(chē)在鏈條作用下完成自動(dòng)拉板動(dòng)作；電氣控制是壓濾機(jī)整個(gè)控制系統(tǒng)的中心，由變頻器、PLC 程序控制器、開(kāi)關(guān)、繼電器和電源指示燈組成，有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種模式；過(guò)濾裝置由濾布、濾框、濾板、壓榨隔膜等部分組成；液壓裝置屬于壓濾機(jī)的主要?jiǎng)恿?lái)源，針對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行編程，并將其與油泵、油缸、液壓部件連接一起，共同來(lái)完成自動(dòng)壓緊和自動(dòng)松開(kāi)等工作。針對(duì)壓濾機(jī)需借助人工作業(yè)來(lái)完成打開(kāi)和關(guān)閉動(dòng)作，且還會(huì)發(fā)生濾室被打開(kāi)的現(xiàn)象，自動(dòng)化程度較低，本文對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并在原有性能上進(jìn)行優(yōu)化，不僅提高了煤泥選煤工作效率，且降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 壓濾機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

對(duì)于壓濾機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，要求在保證運(yùn)行平穩(wěn)的先決條件下，能準(zhǔn)確地將設(shè)備的運(yùn)行狀況、故障狀態(tài)、安全控制等反映出來(lái)，如急?？刂?、邏輯限制、故障控制等都屬于安全控制方面，本文主要對(duì)壓濾機(jī)整體工作過(guò)程中的三部分進(jìn)行自動(dòng)控制設(shè)計(jì)。其中，壓濾機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的流程圖如圖1 所示。

圖1 壓濾機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的流程圖

2.1 壓濾機(jī)自動(dòng)關(guān)閉過(guò)程的設(shè)計(jì)

對(duì)于壓濾機(jī)控制箱上的5 個(gè)按鈕，有電源開(kāi)關(guān)1個(gè)、急停和保持性按鈕各1 個(gè)、非保持型按鈕2 個(gè)。對(duì)于原先采用的壓濾機(jī)控制程序，需要借助保持性按鈕來(lái)切換實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)操作，本文中壓濾機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)依然可以借助保持型按鈕來(lái)完成手自動(dòng)控制切換動(dòng)作。當(dāng)油箱油位位于正常位置時(shí)，壓濾機(jī)準(zhǔn)備好后才能進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作，在關(guān)閉進(jìn)程中，主、輔液壓缸和電動(dòng)閥協(xié)同相互動(dòng)作，在達(dá)到一定位置后觸動(dòng)關(guān)閉限位開(kāi)關(guān)，壓濾機(jī)停止關(guān)閉。壓濾機(jī)自動(dòng)關(guān)閉控制流程圖如圖2 所示。

圖2 壓濾機(jī)自動(dòng)關(guān)閉過(guò)程的控制流程圖

2.2 壓濾機(jī)自動(dòng)上料過(guò)濾過(guò)程的設(shè)計(jì)

壓濾機(jī)關(guān)閉完成后，緊接著入料泵開(kāi)始進(jìn)料，上料動(dòng)作的完成情況可依據(jù)集液箱內(nèi)液位傳感器的動(dòng)作形式判定。在進(jìn)料泵給各個(gè)濾室上料的過(guò)程中，液壓泵應(yīng)停止動(dòng)作。現(xiàn)實(shí)工況是在進(jìn)行二次填充加壓過(guò)濾中，濾室有時(shí)會(huì)出現(xiàn)被頂開(kāi)的現(xiàn)象。本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是：當(dāng)出現(xiàn)濾室被頂開(kāi)的現(xiàn)象時(shí)，壓濾機(jī)應(yīng)能自動(dòng)停止上料，并關(guān)閉濾室，關(guān)閉結(jié)束后緊接著又可以進(jìn)行填充上料動(dòng)作，并繼續(xù)執(zhí)行加壓過(guò)濾動(dòng)作。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)兩次以上的上述情形時(shí)，控制系統(tǒng)應(yīng)停止任何動(dòng)作并報(bào)警。其中，在加壓過(guò)濾動(dòng)作結(jié)束后，控制器控制進(jìn)/排氣閥門(mén)打開(kāi)、關(guān)閉動(dòng)作自動(dòng)進(jìn)行吹氣置換動(dòng)作；同時(shí)，在上料填充進(jìn)程中，壓濾機(jī)的頂吹閥根據(jù)指示的動(dòng)作自行打開(kāi)和關(guān)閉，從而使濾室中的水分降低。壓濾機(jī)自動(dòng)上料控制的流程圖如圖3 所示。

圖3 壓濾機(jī)自動(dòng)上料過(guò)程的控制流程圖

2.3 壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅過(guò)程的設(shè)計(jì)

壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅動(dòng)作是在煤泥填充、加壓過(guò)濾、吹氣置換等動(dòng)作結(jié)束后才執(zhí)行。本文采用的是無(wú)強(qiáng)制卸餅裝置的壓濾機(jī)，在含高水分濾餅情形下，濾布和濾餅間形成的阻力會(huì)比較大，這時(shí)候僅憑借濾餅的自身重力無(wú)法完成卸餅動(dòng)作，就需要依靠人工敲擊卸下濾餅，無(wú)形之中就降低了生產(chǎn)效率，給生產(chǎn)帶來(lái)不便。且據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際反饋，需要人工多次打開(kāi)和關(guān)閉壓濾機(jī)動(dòng)作，才能全部卸下濾餅。此外，在打開(kāi)、關(guān)閉壓濾機(jī)的多次進(jìn)程中，讓濾板來(lái)回往復(fù)搖擺來(lái)卸下濾餅，防止出現(xiàn)人工敲擊濾餅的現(xiàn)象。為改善手動(dòng)操作卸餅動(dòng)作，本文設(shè)計(jì)循環(huán)自動(dòng)卸餅動(dòng)作，通過(guò)觸摸屏設(shè)定循環(huán)卸餅的次數(shù)，讓壓濾機(jī)多次進(jìn)行卸餅動(dòng)作，不僅可以快速將濾餅卸下完全，且避免出現(xiàn)手動(dòng)敲擊濾餅的現(xiàn)象。壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅控制的流程圖如圖4 所示。

圖4 壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅的控制流程圖

當(dāng)壓濾機(jī)開(kāi)始執(zhí)行打開(kāi)和關(guān)閉動(dòng)作時(shí)，設(shè)置計(jì)時(shí)控制裝置，其控制系統(tǒng)會(huì)在打開(kāi)、關(guān)閉時(shí)間超過(guò)設(shè)定值時(shí)報(bào)警；也會(huì)在PLC 對(duì)入料泵執(zhí)行啟動(dòng)命令時(shí)信號(hào)不反饋時(shí)報(bào)警。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際工況，人工可通過(guò)觸摸屏設(shè)置加壓過(guò)濾的時(shí)間，在其加壓過(guò)濾動(dòng)作進(jìn)程中，當(dāng)壓力太大時(shí)出現(xiàn)濾室被頂開(kāi)的現(xiàn)象，壓濾機(jī)控制系統(tǒng)停止上料并重新開(kāi)始關(guān)閉濾室動(dòng)作，壓濾機(jī)控制系統(tǒng)還可通過(guò)設(shè)置最大、最小關(guān)閉時(shí)間來(lái)保護(hù)其液壓系統(tǒng)和確保濾室關(guān)閉完全，壓濾機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)在最大關(guān)閉時(shí)間超出時(shí)報(bào)警，且最小關(guān)閉時(shí)間必須要小于壓濾機(jī)二次關(guān)閉的時(shí)間，壓濾機(jī)控制系統(tǒng)也會(huì)在多次連續(xù)出現(xiàn)二次關(guān)閉動(dòng)作時(shí)報(bào)警。當(dāng)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警時(shí)，壓濾機(jī)就會(huì)停止工作[1-4]。

3 結(jié)語(yǔ)

為提高煤泥選煤工作效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，本文對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際工況對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了壓濾機(jī)的自動(dòng)上料、關(guān)閉、加壓過(guò)濾等進(jìn)程，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；并對(duì)壓濾機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，一是執(zhí)行多次卸餅動(dòng)作，通過(guò)設(shè)置循環(huán)卸餅次數(shù)，使壓濾機(jī)的濾餅?zāi)軌蛐断峦耆乐谷斯じ深A(yù)卸餅動(dòng)作；二是執(zhí)行濾室二次關(guān)閉動(dòng)作，在壓濾機(jī)加壓過(guò)濾過(guò)程中，若濾室出現(xiàn)被頂開(kāi)現(xiàn)象時(shí)，控制系統(tǒng)停止執(zhí)行上料動(dòng)作并重新關(guān)閉，防止發(fā)生壓濾機(jī)破壞以及煤泥泄露等現(xiàn)象。