西北鉛鋅冶煉廠 李芙蓉 王鈺中 韓彤杏

壓濾機(jī)工作流程主要包括保壓、回程、拉板三個(gè)步驟，主要用于將濾液和濾渣分離[1]。在日常維護(hù)上，需針對各種零部件進(jìn)行一次定期的維護(hù)；對于電控系統(tǒng)需定期地進(jìn)行絕緣性能與可靠信號的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有故障的電氣元器件要做到及時(shí)維護(hù)修理或更換。在將壓濾機(jī)進(jìn)行壓緊前要對濾布進(jìn)行仔細(xì)檢查，保證無折疊、沒有破損、沒有夾渣，從而達(dá)到良好的過濾效果，同時(shí)還需經(jīng)常沖洗濾布，保證其過濾性能。

1 存在的問題及隱患分析

設(shè)備運(yùn)行時(shí)存在的問題。鉛鋅廠浸出車間過濾作業(yè)區(qū)在生產(chǎn)過程中容易發(fā)生皮帶壓死、壓濾機(jī)失控、設(shè)備電纜毀損、線路燃燒、燒損電機(jī)、無法進(jìn)行鉛銀渣、鐵礬渣輸送，廢料廢渣壓料等故障以及安全隱患，極大的威脅著生產(chǎn)的穩(wěn)定以及員工的身體健康。

設(shè)備運(yùn)行過程中存在的隱患分析。作業(yè)區(qū)建設(shè)時(shí)考慮到成本因素采用廂式隔膜壓濾機(jī)，與輸送皮帶分開運(yùn)行，極大阻礙了生產(chǎn)效率提高，占用寶貴勞動力，增加了勞動強(qiáng)度。輸送皮帶在設(shè)備運(yùn)行中由于過速對自身損耗大，經(jīng)常出現(xiàn)皮帶被拉傷拉斷的情況，皮帶故障導(dǎo)致皮帶壓死，電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)燒壞電機(jī)，增加了設(shè)備維護(hù)的成本，也不利于生產(chǎn)的需求。而且在皮帶運(yùn)行時(shí)廢液經(jīng)常發(fā)生噴濺，腐蝕性廢液廢渣時(shí)刻威脅著皮帶維護(hù)班組成員安全，同時(shí)由于輸送皮帶與廂壓機(jī)不能同步運(yùn)行導(dǎo)致皮帶電機(jī)因皮帶壓料燒壞，極大地浪費(fèi)資源的同時(shí)加大了生產(chǎn)成本。

2 皮帶壓濾機(jī)一體化改造自動控制系統(tǒng)

2.1 壓濾機(jī)的操作流程

壓濾機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，油泵壓緊電機(jī)首先開始啟動，主接觸器和油泵壓緊機(jī)的電磁閥都開始通電，將過濾板框全部壓緊，此時(shí)系統(tǒng)的工作壓力就已開始逐漸增加。當(dāng)驅(qū)動控制柜的保護(hù)液壓壓力傳動系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入達(dá)到一定壓力上限的保護(hù)壓力時(shí)，控制柜上的保護(hù)液壓壓力指示燈自動熄滅，則驅(qū)動油泵的靜電壓濾機(jī)會自動暫時(shí)中止停機(jī)，自動關(guān)閉打開保護(hù)壓緊閥的電磁閥，此時(shí)驅(qū)動控制柜的油泵壓濾機(jī)就已進(jìn)入了自動關(guān)閉保護(hù)液壓的工作狀態(tài)。

在一次保壓期間，當(dāng)保壓油氣水泵上界出口一個(gè)保壓接點(diǎn)的上界壓力計(jì)量表的最下限值高度低于油泵上界驅(qū)動壓力較高的最低設(shè)定值時(shí)，油泵壓緊電機(jī)自動停止運(yùn)行，壓緊后的電磁閥再次停止動作，壓力再度快速回升，壓濾機(jī)再次將其動力壓緊至油泵上界時(shí)該壓力計(jì)量表已經(jīng)基本達(dá)到了上界壓力計(jì)量表所用時(shí)設(shè)定的油泵上界驅(qū)動壓力最大的較高限值，此時(shí)保壓油泵驅(qū)動電機(jī)再次自動停止，如此一個(gè)保壓循環(huán)。

進(jìn)料完成過濾后，按下“回程”的啟動按鈕，油泵回程電機(jī)自然重新啟動，回程限位電磁閥自然停止通電動作，活塞啟動回程，濾板自然松開，當(dāng)油泵活塞回程觸碰連接到油泵回程電機(jī)限位啟動開關(guān)后，回程限位電磁閥就一定會自動斷電。混合料進(jìn)行過濾后，必須將所有固態(tài)材料濾渣從地下水池中完全卸下，此時(shí)系統(tǒng)的水即可直接進(jìn)入自動推拉板。

先將一臺油泵的中止工作啟動方式進(jìn)行控制為將開關(guān)上的撥片移至“拉板”的指定位置，按下動力定時(shí)器的中止按鈕，啟動一臺油泵拉板電機(jī)，同時(shí)定時(shí)從進(jìn)出前進(jìn)后退電磁閥得到失電，液壓傳動系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動油泵拉板機(jī)構(gòu)架定時(shí)向后進(jìn)，定時(shí)后退時(shí)間得電達(dá)到后，后退中止電磁閥自動從前退后進(jìn)得電，驅(qū)動油泵拉板機(jī)構(gòu)架定時(shí)向前進(jìn)后退，同時(shí)立即啟動第二個(gè)動力定時(shí)器，第二個(gè)驅(qū)動定時(shí)器定時(shí)后退時(shí)間得電達(dá)到后，拉板控制機(jī)構(gòu)再自動地定時(shí)返回油泵拉第二塊油泵濾板，如此一個(gè)定時(shí)循環(huán)反復(fù)往返，直到油泵拉完全部的油泵濾板，碰到一塊前端開關(guān)限位后的開關(guān)后，后退中止電磁閥的中止動作，拉板機(jī)構(gòu)架定時(shí)后退，碰到了濾板末端開關(guān)限位后該開關(guān)自動中止停機(jī)，整工序完成[2]。

其工作流程為：壓緊濾板-自動保壓-進(jìn)料過濾-洗滌濾餅-松開濾板卸掉濾料-清洗整理濾布-壓緊濾板。

2.2 原控制系統(tǒng)的組成及工作原理

原來采用馬達(dá)保護(hù)器控制皮帶的啟停，在設(shè)備啟動時(shí)需分開進(jìn)行，給輸送皮帶和壓濾機(jī)送電。但馬?？刂频膲簽V機(jī)輸送皮帶不能實(shí)現(xiàn)皮帶電機(jī)的調(diào)速，皮帶啟動時(shí)由于過速，很容易拉傷拉斷，這不僅增加了備件的損耗、加大了維修成本，也增加了操作人員的勞動強(qiáng)度。馬保控制皮帶雖然可提高電動機(jī)的安全性、可靠性及自動化程度，但不能控制電機(jī)的速度，因此通過改成變頻器控制可有效地控制電機(jī)的速度，這樣不僅減小了皮帶的損耗，同時(shí)還可降低操作人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省人力、物力。

2.3 改進(jìn)后控制系統(tǒng)

為能使設(shè)備盡早正常運(yùn)行起來，在不影響以前回路控制的基礎(chǔ)上，采取少改動、抓實(shí)效的原則來緩解對目前生產(chǎn)不利的因素，采取將原來單一的電動機(jī)保護(hù)控制方式改為變頻器控制裝置來實(shí)現(xiàn)皮帶電機(jī)的調(diào)速，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了壓濾機(jī)皮帶的自動控制系統(tǒng)一體化。

改進(jìn)后，在兩臺空氣壓發(fā)電器泵的控制驅(qū)動系統(tǒng)上重新加裝了一個(gè)自動變頻器，首先這就是電機(jī)合上了測量空氣的自動開關(guān)，打開了空氣電源，將兩個(gè)旋轉(zhuǎn)測量空氣的自動開關(guān)向反方向旋至“自動”的正確位置，然后再次按下“程序啟動”的關(guān)鍵按鈕，泵站的空氣電機(jī)就自然會自動開始連續(xù)啟動，同時(shí)由于兩個(gè)壓緊的進(jìn)料電磁閥啟動使兩個(gè)泵站電機(jī)帶電，壓緊板就會繼續(xù)啟動前進(jìn)，到達(dá)兩個(gè)油缸的啟動壓力設(shè)定上限后，壓緊板自動開始停止，同 時(shí)兩個(gè)啟動進(jìn)料電磁閥都被自動打開，接著這就是啟動進(jìn)料閥和泵開始啟動的運(yùn)動，開始連續(xù)敲擊兩個(gè)進(jìn)料。當(dāng)進(jìn)料量達(dá)到一定的壓力后，開始保壓計(jì)時(shí)，達(dá)到規(guī)定的時(shí)間后，停止加熱進(jìn)料，即使是進(jìn)入加熱閥閉合，進(jìn)入加熱泵也暫時(shí)停。

然后壓榨閥打開，放空調(diào)節(jié)閥關(guān)，開始使用鼓膜壓榨，保持一定的時(shí)間后停止壓榨，及時(shí)打開壓榨調(diào)節(jié)閥關(guān)，放空調(diào)節(jié)閥打開。此狀態(tài)可維持一定的時(shí)間，將隔膜面板內(nèi)部的氣體全部放空。然后吹風(fēng)繼續(xù)進(jìn)行吹風(fēng)，即通過直流吹風(fēng)閥自動關(guān)閉開、回流吹風(fēng)閥自動開開關(guān)閉，在各種直流高壓惰性氣體的混合作用下，將其中最核心空間的物料全部被風(fēng)吹走，持續(xù)一定的吹風(fēng)時(shí)間后，停止吹風(fēng)繼續(xù)進(jìn)行吹風(fēng)，即通過直流吹風(fēng)閥自動開閉關(guān)，回流吹風(fēng)閥自動開閉關(guān)，過濾卸料工作全部結(jié)束后就可開始過濾卸料。

首先說這是由于高壓活塞桿通過牽引帶動推板向右側(cè)后退，同時(shí)由于泵站高壓松開卸荷閥的持續(xù)打開而自動進(jìn)行連續(xù)卸壓，當(dāng)卸荷壓力持續(xù)下降至達(dá)到一定某種程度后，卸荷閥自動重新關(guān)閉，松開卸荷閥自動重新打開，活塞桿自動繼續(xù)的向后退，到達(dá)高壓松開卸荷限位后，泵站高壓發(fā)電機(jī)自動工作停止，松開卸荷閥自動關(guān)閉斷電。

然后帶動拉式濾板器由電機(jī)帶動的拉式濾板器自動啟用，而帶動的拉式濾板器早在啟用之前就已開始了對帶動拉式濾板器的補(bǔ)壓卸料處理工作，當(dāng)將所有新的濾板全部壓緊拉開和濾板卸料處理工作進(jìn)行完畢時(shí)，拉板器就開始會在程序控制下自動返回至初始拉板位置，最后整個(gè)拉板系統(tǒng)將來就會自動地開始完成對濾板壓緊、補(bǔ)壓、卸載、松開、取板、拉板的處理工作。在需取出滑桿主梁一側(cè)手動滑桿時(shí)，按下在操縱控制面板上“暫?！惫δ馨粹o或只要是用手拉動滑桿主梁一側(cè)的手動滑桿與主梁接近處的開關(guān)相互發(fā)生接觸時(shí)，均可直接使用實(shí)現(xiàn)自動中斷、暫停。這樣一個(gè)循環(huán)就圓滿地結(jié)束了，接著即可進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

變頻器進(jìn)線電源采取抽屜柜密閉循環(huán)處理，將內(nèi)部馬?？刂凭€路短接，即將馬?？刂茍D中的201和202短接，繼而接通接觸器線圈進(jìn)行供電，只要將手柄空氣開關(guān)合上，就能將主電源送至變頻器。這樣既不用更換又不用拆卸元件、基本保持原狀，以便以后恢復(fù)使用。其控制線采用原端子線，將電源線及4#、5#線進(jìn)行脫離，接入變頻器多功能端子，對變頻器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過現(xiàn)場控制線轉(zhuǎn)接到廂式壓濾機(jī)配電箱內(nèi)，外加兩個(gè)中間繼電器，再通過PCL給定的運(yùn)行模式來給繼電器線圈供電，實(shí)現(xiàn)變頻器的啟停，達(dá)到調(diào)速的目的[3]。

變頻器控制線路接線圖如圖2。

圖2 變頻器控制接線圖

當(dāng)壓濾機(jī)小車運(yùn)行，繼電器線圈得電，X1與COM接通，皮帶開啟；當(dāng)壓緊油泵開啟，繼電器線圈得電，X5與COM斷開，皮帶停止（其中的4#、5#線及電源線103取自皮帶現(xiàn)場控制箱）。改進(jìn)后變頻器控制的皮帶壓濾機(jī)啟停原理圖如圖3。

圖3 變頻器控制的皮帶壓濾機(jī)啟停原理圖

當(dāng)合上手柄空氣開關(guān)，就能將主電源送至變頻器，通過現(xiàn)場控制線轉(zhuǎn)接到廂式壓濾機(jī)配電箱內(nèi)，加裝的皮帶啟停繼電器線圈動作，再通過PCL給定的運(yùn)行模式來給繼電器線圈供電，實(shí)現(xiàn)變頻器的啟停，達(dá)到調(diào)速的目的。皮帶現(xiàn)場控制箱原理圖如圖4。

圖4中k1、k2分別是加裝的皮帶啟停繼電器線圈，壓濾機(jī)控制箱中，k3是小車?yán)^電器動作的常開點(diǎn)、k4是濾板壓緊繼電器動作的常開點(diǎn)。

圖4 皮帶現(xiàn)場控制箱原理圖

通過重新敷設(shè)控制電纜，將皮帶控制信號傳輸至壓濾機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的常開觸點(diǎn)以繼電器輸入信號引致壓濾機(jī)PLC系統(tǒng)內(nèi)，聯(lián)鎖該控制系統(tǒng)內(nèi)對皮帶的輸出信號，實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)的啟停與輸送皮帶連鎖的邏輯控制，有效的皮帶運(yùn)行狀態(tài)同步到壓濾機(jī)上進(jìn)行處理，不會造成壓濾機(jī)故障時(shí)皮帶空轉(zhuǎn)的情況發(fā)生，也不會造成浪費(fèi)電力資源的同時(shí)加大電機(jī)與輸送皮帶的非正常損耗、或皮帶故障時(shí)壓濾機(jī)不停轉(zhuǎn)導(dǎo)致皮帶壓料，加大人工處理難度的現(xiàn)象。同時(shí)恢復(fù)了手動控制回路，實(shí)現(xiàn)了在突發(fā)狀況下可分別手動停機(jī)的操作。

將單一的電動機(jī)保護(hù)控制方式改為變頻器控制裝置，實(shí)現(xiàn)了皮帶電機(jī)的調(diào)速及廂壓機(jī)皮帶的一體化，能有效防止因廂壓機(jī)與皮帶不同步引發(fā)的如皮帶壓死、廂壓機(jī)失控、廢料廢渣壓料等事故，能減小皮帶的損耗、減少皮帶更換和維護(hù)的次數(shù)，也降低皮帶毀損時(shí)電纜線路發(fā)生火災(zāi)事故的幾率。

3 結(jié)語

通過重新敷設(shè)信號電纜，將皮帶控制按鈕引入到壓濾機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了廂壓機(jī)皮帶一體化，為操作人員提供了行之有效的操作方法，降低了勞動強(qiáng)度的同時(shí)，還減小了皮帶的損耗、降低了生產(chǎn)成本、提高了工作效率和安全系數(shù)。后期可根據(jù)需加裝數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。在今后的工作中，這種改進(jìn)方法應(yīng)該被更多相似領(lǐng)域所應(yīng)用，有效降低生產(chǎn)成本，降低操作人員勞動強(qiáng)度，提高工作效率。