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摘 要：出于企业成本优化考虑，安钢焦化厂75T干熄焦装入装置的电动缸实施了国产化改造，替换原有德国进口电动推杆，设备成本大大降低，也与另几处干熄焦装入装置设备实现统一化。
关键词：液压推杆；限位；故障
原75吨干熄焦新建时配套的装入装置电器设备为德国进口成套的电动缸推杆及配套电气柜元件，如果设备元器件损坏，必须选用相同的元件替换，电动机或电动缸损坏维修难度极大，基本不能通过自己维修修复，只能更换成套设备，这样更换设备成本很高。如果更换国产设备，则有助于降低成本，减少维修时间，更重要的可以将几座干熄焦装入装置的设备统一起来，减少备件的库存，增强通用性。
一、装入装置简述
装入装置位于干熄炉的四层平台，装入装置的台车上装有炉盖和导料斗，通过电动缸推拉台车的平移完成炉盖的打开、关闭，导料斗与炉口的对位，与提升机配合共同完成将焦罐的红焦装入炉内。装入装置在等待时炉盖是盖在干熄焦的炉口上，炉口上有一圈水封让炉盖座在水封上，确保干熄焦炉口密封。当提升机把装满焦炭的焦罐提升至井架的顶部准备平移时，向装入装置发出动作指令，电动缸开始动作，台车先以低速运动慢慢提起炉盖，当炉盖慢慢被提起离开水封后再以正常速度打开炉盖，最后再以低速完成装在台车导料口与干熄焦炉口的准确对位。装完红焦后，炉盖的关闭也是以同样的慢速、正常、慢速的方法把炉盖缓慢的盖好。
二、国产设备的选择
原有设备为德国进口成套的电动推杆主要参数为电动机额定功率7.5kW，推杆最大力矩为60kN、最大行程为1600mm，根据原电动缸参数和实际生产的工艺要求我们选择型号为DYTP20000最大力矩60kN，最大行程1600mm国产电液力推杆，液压传动具有惯性小，反应快，适合装入装置这种需要快速启动、制动和频繁换向的场合，液压传动还能有效的吸收负载的冲击和振动作用，能减小启、停时对设备带来的冲击。由于液压推杆与原电动推杆结构的不同，要满足技术参数要求，电动机的功率要适当的增加，我们选用15千瓦鼠笼型电动机，匹配施耐德A1tivar71 22kW30hp变频器，选用的该套设备采用电液力推杆通过控制电动机的转速来控制油路流量，从而控制推杆的运动速度，可实现无极调速。电动机的转速也就是液压推杆的运动速度都可以通过设定变频器的输出频率、加减速时间等各种参数来进行调整，可以根据生产工艺的需要在调试中不断的调整为最佳。最后是控制的核心PLC的选择，整套系统控制并不复杂，主要是对一些数字量的采集和进行编程。为此，从基于对通用性，稳定性，易操作性的考虑，我们最终选择三菱FX2N64MR小型PLC，这也是我们其它设备上常用的一种PLC，接线、编程都十分方便，还可以使用手持的编程器对程序进修改和监控。
三、安装与调试
设备的安装分为两部分，一部分是在炉顶进行原电动缸的拆卸和国产液压推杆的安装。第二部分是在提升机配电室安装新的配电柜和元器件的安装（原配电柜的电器已不能和现设备匹配）。配电室到炉顶的线路上还是利用了原有的电机负荷线和操作线，原负荷线是10mm2的电缆线完全可以满足现在15kW的电机负荷。电器上与原设备最大的不同在于限位的安装位置。原进口设备限位与电机是一体的，通过电机的轴与许多齿轮，最后触动动微动开关，这种限位控制精确高，但是调整与维修都不方便。现在限位开关选用施耐德215机械式限位，直接安装在油缸上，再将撞块固定在油缸推杆上，随着推杆伸缩碰撞限位，这种方式更为直观，调节维修都十分方便。限位开关采集的信号最后传给PLC控制变频器，完成液压推杆的启动、停止、加速、减速的控制。限位开关采集的信号我们通过了中间继电器的过渡再传给PLC，这样避免因线路过长引起的干扰，确保信号传输的准确和稳定性。最后根据工艺的要求，对PLC进行编程和变频器参数的设定。设备安装完毕，调试时先进行现场手动试运行，根据装入装置台车运动时加速、减速的位置，导料斗与炉口位置，炉盖盖严的位置来对四个限位开关位置进行调整。观察台车在运动的过程中炉盖的摆动情况，盖炉盖最后进水封槽时的平稳度，推杆启停时负载的冲击情况，运行流程所需要的时间，加减速停机时炉盖摆动的情况对变频器的参数进行修改。最后进行联机试车，再对变频器的参数调整为最佳。最终我们给变频器几个重要的参数设定为：加速时间1秒，减速时间1.3秒，低速12HZ高速38HZ。经过反复的测试装入装置台车运行的流畅度、稳定性完全满足工艺要求。
四、使用中的改进
通过一段时间的使用，还是发现一些问题。一是，不定时的会出现变频器报警减速过电压，分析原因是因为减速时间设定太短，减速时的能量无法释放，通过增加减速时间可以解决，但是会增加整个运行流程的时间，最后选择的方案是增加制动电阻，通过增加与变频器配套的制动电阻来吸收减速时能量释放。二是，在运行了几个月维修过程中，限位开关的故障率最高，最容易出现卡死现象。分析原因是现场限位开关裸露在户外，雨天和现场的粉尘都会很大程度上影响到机械限位开关的使用寿命。最终我们采用的解决方法是采用无触点的接近开关来取代机械的限位，选用的是TURCK Bi20cp40AP6x2型接近开关，并且安装位置也从液力推杆上改到直接安装到了装入装置台车运行的轨道上，在装入装置的台车上安装感应的撞块。该接近开关的密封性，可靠性更好，使用寿命更长，由于安装位置的改变，也使得设备控制的精度更高，通过一段时间的使用，故障率明显下降，取得良好效果。
五、结语
此次对75T干熄焦装入装置设备的国产化改造，通过长时间的设备运行观察该套设备可以完全匹配全套干熄焦设备的运行，故障率较低，维修起来十分方便，大大降低了设备的更换和维修成本。
参考文献：
[1]晏翔宇，李果绵，陳松清.马钢6～#干熄焦系统的设计改进与优化[J].燃料与化工，2018，49（03）：1112+15.
[2]朱庆庙，庞克亮，王超，刘冬杰，武吉.干熄焦系统稳定经济运行的研究[J].鞍钢技术，2018（02）：1620.
作者简介：翟琪（1981），男，河南安阳人，助理工程师，安钢工程技术公司维修人员。
关键词：液压推杆；限位；故障
原75吨干熄焦新建时配套的装入装置电器设备为德国进口成套的电动缸推杆及配套电气柜元件，如果设备元器件损坏，必须选用相同的元件替换，电动机或电动缸损坏维修难度极大，基本不能通过自己维修修复，只能更换成套设备，这样更换设备成本很高。如果更换国产设备，则有助于降低成本，减少维修时间，更重要的可以将几座干熄焦装入装置的设备统一起来，减少备件的库存，增强通用性。
一、装入装置简述
装入装置位于干熄炉的四层平台，装入装置的台车上装有炉盖和导料斗，通过电动缸推拉台车的平移完成炉盖的打开、关闭，导料斗与炉口的对位，与提升机配合共同完成将焦罐的红焦装入炉内。装入装置在等待时炉盖是盖在干熄焦的炉口上，炉口上有一圈水封让炉盖座在水封上，确保干熄焦炉口密封。当提升机把装满焦炭的焦罐提升至井架的顶部准备平移时，向装入装置发出动作指令，电动缸开始动作，台车先以低速运动慢慢提起炉盖，当炉盖慢慢被提起离开水封后再以正常速度打开炉盖，最后再以低速完成装在台车导料口与干熄焦炉口的准确对位。装完红焦后，炉盖的关闭也是以同样的慢速、正常、慢速的方法把炉盖缓慢的盖好。
二、国产设备的选择
原有设备为德国进口成套的电动推杆主要参数为电动机额定功率7.5kW，推杆最大力矩为60kN、最大行程为1600mm，根据原电动缸参数和实际生产的工艺要求我们选择型号为DYTP20000最大力矩60kN，最大行程1600mm国产电液力推杆，液压传动具有惯性小，反应快，适合装入装置这种需要快速启动、制动和频繁换向的场合，液压传动还能有效的吸收负载的冲击和振动作用，能减小启、停时对设备带来的冲击。由于液压推杆与原电动推杆结构的不同，要满足技术参数要求，电动机的功率要适当的增加，我们选用15千瓦鼠笼型电动机，匹配施耐德A1tivar71 22kW30hp变频器，选用的该套设备采用电液力推杆通过控制电动机的转速来控制油路流量，从而控制推杆的运动速度，可实现无极调速。电动机的转速也就是液压推杆的运动速度都可以通过设定变频器的输出频率、加减速时间等各种参数来进行调整，可以根据生产工艺的需要在调试中不断的调整为最佳。最后是控制的核心PLC的选择，整套系统控制并不复杂，主要是对一些数字量的采集和进行编程。为此，从基于对通用性，稳定性，易操作性的考虑，我们最终选择三菱FX2N64MR小型PLC，这也是我们其它设备上常用的一种PLC，接线、编程都十分方便，还可以使用手持的编程器对程序进修改和监控。
三、安装与调试
设备的安装分为两部分，一部分是在炉顶进行原电动缸的拆卸和国产液压推杆的安装。第二部分是在提升机配电室安装新的配电柜和元器件的安装（原配电柜的电器已不能和现设备匹配）。配电室到炉顶的线路上还是利用了原有的电机负荷线和操作线，原负荷线是10mm2的电缆线完全可以满足现在15kW的电机负荷。电器上与原设备最大的不同在于限位的安装位置。原进口设备限位与电机是一体的，通过电机的轴与许多齿轮，最后触动动微动开关，这种限位控制精确高，但是调整与维修都不方便。现在限位开关选用施耐德215机械式限位，直接安装在油缸上，再将撞块固定在油缸推杆上，随着推杆伸缩碰撞限位，这种方式更为直观，调节维修都十分方便。限位开关采集的信号最后传给PLC控制变频器，完成液压推杆的启动、停止、加速、减速的控制。限位开关采集的信号我们通过了中间继电器的过渡再传给PLC，这样避免因线路过长引起的干扰，确保信号传输的准确和稳定性。最后根据工艺的要求，对PLC进行编程和变频器参数的设定。设备安装完毕，调试时先进行现场手动试运行，根据装入装置台车运动时加速、减速的位置，导料斗与炉口位置，炉盖盖严的位置来对四个限位开关位置进行调整。观察台车在运动的过程中炉盖的摆动情况，盖炉盖最后进水封槽时的平稳度，推杆启停时负载的冲击情况，运行流程所需要的时间，加减速停机时炉盖摆动的情况对变频器的参数进行修改。最后进行联机试车，再对变频器的参数调整为最佳。最终我们给变频器几个重要的参数设定为：加速时间1秒，减速时间1.3秒，低速12HZ高速38HZ。经过反复的测试装入装置台车运行的流畅度、稳定性完全满足工艺要求。
四、使用中的改进
通过一段时间的使用，还是发现一些问题。一是，不定时的会出现变频器报警减速过电压，分析原因是因为减速时间设定太短，减速时的能量无法释放，通过增加减速时间可以解决，但是会增加整个运行流程的时间，最后选择的方案是增加制动电阻，通过增加与变频器配套的制动电阻来吸收减速时能量释放。二是，在运行了几个月维修过程中，限位开关的故障率最高，最容易出现卡死现象。分析原因是现场限位开关裸露在户外，雨天和现场的粉尘都会很大程度上影响到机械限位开关的使用寿命。最终我们采用的解决方法是采用无触点的接近开关来取代机械的限位，选用的是TURCK Bi20cp40AP6x2型接近开关，并且安装位置也从液力推杆上改到直接安装到了装入装置台车运行的轨道上，在装入装置的台车上安装感应的撞块。该接近开关的密封性，可靠性更好，使用寿命更长，由于安装位置的改变，也使得设备控制的精度更高，通过一段时间的使用，故障率明显下降，取得良好效果。
五、结语
此次对75T干熄焦装入装置设备的国产化改造，通过长时间的设备运行观察该套设备可以完全匹配全套干熄焦设备的运行，故障率较低，维修起来十分方便，大大降低了设备的更换和维修成本。
参考文献：
[1]晏翔宇，李果绵，陳松清.马钢6～#干熄焦系统的设计改进与优化[J].燃料与化工，2018，49（03）：1112+15.
[2]朱庆庙，庞克亮，王超，刘冬杰，武吉.干熄焦系统稳定经济运行的研究[J].鞍钢技术，2018（02）：1620.
作者简介：翟琪（1981），男，河南安阳人，助理工程师，安钢工程技术公司维修人员。