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大型球磨機電氣及控製係統優化
發布時間:2026-05-07 15:10:14 來源:未知
0、引言
大(da)型(xing)球(qiu)磨(mo)機(ji)是(shi)礦(kuang)石(shi)磨(mo)粉(fen)製(zhi)漿(jiang)的(de)關(guan)鍵(jian)設(she)備(bei),球(qiu)磨(mo)機(ji)的(de)構(gou)成(cheng)較(jiao)為(wei)複(fu)雜(za),影(ying)響(xiang)其(qi)運(yun)行(xing)的(de)性(xing)能(neng)好(hao)壞(huai)決(jue)定(ding)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)是(shi)與(yu)之(zhi)配(pei)套(tao)的(de)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。其(qi)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)得(de)好(hao)(或控製策略作得好),將有助於設備效能的發揮,反之,球磨機設備的效能發揮會受到影響。
球磨機工作時,將物料和一定量的水通過進料端進入簡體內部,電動機經空氣離合器、大小齒輪裝置帶動裝有介質(鋼球)的(de)簡(jian)體(ti)旋(xuan)轉(zhuan),物(wu)料(liao)受(shou)到(dao)球(qiu)的(de)撞(zhuang)擊(ji)以(yi)及(ji)球(qiu)之(zhi)間(jian)和(he)球(qiu)與(yu)簡(jian)體(ti)襯(chen)板(ban)之(zhi)間(jian)的(de)研(yan)磨(mo),充(chong)分(fen)暴(bao)露(lu)出(chu)新(xin)鮮(xian)表(biao)麵(mian),得(de)到(dao)充(chong)分(fen)混(hun)合(he),最(zui)後(hou)經(jing)出(chu)料(liao)篩(shai)的(de)排(pai)料(liao)孔(kong)排(pai)出(chu)磨(mo)機(ji),完(wan)成(cheng)磨(mo)粉(fen)過(guo)程(cheng),富(fu)通(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)銷(xiao)售(shou)的(de)球(qiu)磨(mo)機(ji)、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
1、大型球磨機的基本構成
a.磨機本體包括磨機筒體(約220 t)、入口裝置和出口篩網裝置等,磨機簡體內裝不同直徑的鋼球150 t,正常工作時內有磷礦石150 t,水80 t。工作時磨機由同步電機經離合器機構牽引而旋轉,筒體內的鋼球與礦石進行研磨而得到所需的礦漿。
b.慢速傳動機構由一台22 kW的電動機傳動,經一台行星齒輪減速機對磨機進行慢速傳動。慢速傳動主要在磨機檢修期間及磨機起車前使用。
c.離合器機構是將同步電機的轉矩傳遞給磨機的關鍵裝置,工作時離合器內的氣囊充入不低於0.6 MPa壓力的空氣,將離合器片與小齒輪的旋轉筒抱死,從而牽引磨機旋轉。
d.氣源係統為離合器機構提供符合要求壓縮空氣,主要由空壓機、管路和穩壓等部分構成。
e.同步電動機是磨機動力裝置,其參數如下:額定電壓6000 V;額定功率2 200 kW;額定電流248A;額定勵磁電流250 A;額定轉速188 r/min。
f.高低壓潤滑油站係統有2台低壓油泵裝置,一台工作,另一台備用,工作泵和備用泵可以互相切換。2台高壓泵同時啟動,但至少要滯後低壓泵1min啟動;潤滑油站在口處的油溫控製在35~45℃之間,當油溫超過45℃時,開通冷卻水,冷卻器開始工作,當油溫低於30℃時,由雙金屬溫度計接通電加熱器,提高油的溫度,因為油溫低於30℃時,油泵效率低,啟動危險,當油溫升至40℃時,也由雙金屬溫度計切斷電加熱器,除過濾器換向外,整個工作過程都是自動進行。
g.噴射油站係統為磨機的大齒輪提供潤滑油,工作時間隔一定的時間自動噴油,其設定為每30min噴油20 s。
2、大型球磨機的電氣係統
a.PI。Cdianqikongzhiguishizhenggemojixitongdekongzhizhongxin,diankongguishangdeshengguangdiankongyuanjianyibiaoxianshilejixiegegebufendegongzuozhuangtai,bingnengzuochushengguangyujingjiguzhangzidongtingji,guimenshangdecaozuoanniukeyikongzhigebufenjixieshebeideqidonghetingzhi,yuan、近程及手動、自動由櫃門上的選擇開關自由選擇,由它控製的對象主要有:油站低壓泵電機2台、油站高壓泵電機2台、離合器氣泵電機l台、噴射油站氣泵電機l台、噴射油站油泵電機1台、慢速傳動機構電機3台、油站電加熱器1組、離合器電磁閥及噴射油站電磁閥等。
b.高壓開關電櫃為高壓同步電機提供電源,包括高壓進線櫃1台和高壓斷路器櫃1台。
c.同步電機勵磁櫃為高壓同步電機提供勵磁電流。勵磁櫃為三相全控型,采用集成電路板作為觸發裝置。
d.水電阻櫃為高壓同步電機提供軟起動,包括水電阻櫃3台和中性點櫃1台。水電阻櫃本身攜帶1台小的PLC。
e.現場儀表是設備運行的眼睛,磨機係統涉及到的儀表有很多:數顯溫控表6塊、空氣氣壓表5塊、油流開關表2塊、油壓低壓力表2塊、油壓高壓力表2塊。
3、大型球磨機係統中的主要技術問題
球qiu磨mo機ji的de配pei套tao生sheng產chan廠chang往wang往wang多duo達da十shi幾ji家jia,各ge廠chang家jia多duo按an行xing業ye標biao準zhun或huo磨mo機ji製zhi造zao廠chang的de要yao求qiu來lai進jin行xing係xi統tong配pei置zhi,各ge廠chang家jia之zhi間jian的de技ji術shu銜xian接jie幾ji乎hu都dou在zai係xi統tong設she備bei安an裝zhuang調tiao試shi時shi進jin行xing。許xu多duo技ji術shu上shang的de問wen題ti往wang往wang在zai實shi際ji運yun行xing調tiao試shi的de過guo程cheng中zhong才cai慢man慢man地di暴bao露lu出chu來lai,在zai處chu理li磨mo機ji故gu障zhang及ji磨mo機ji係xi統tong調tiao試shi過guo程cheng中zhong,結jie合he生sheng產chan應ying用yong實shi際ji的de情qing況kuang,對dui大da型xing球qiu磨mo機ji電dian氣qi係xi統tong中zhong的de問wen題ti進jin行xing歸gui納na總zong結jie為wei以yi下xia5個。
3.1 高低壓潤滑油站與高壓開關電櫃直接連鎖問題
高gao低di壓ya潤run滑hua油you站zhan為wei磨mo機ji提ti供gong潤run滑hua油you,就jiu像xiang汽qi車che發fa動dong機ji必bi須xu要yao潤run滑hua油you一yi樣yang。當dang高gao低di壓ya潤run滑hua油you站zhan出chu現xian故gu障zhang時shi磨mo機ji必bi須xu要yao停ting車che,但dan磨mo機ji廠chang的de電dian氣qi技ji術shu人ren員yuan在zai做zuo控kong製zhi時shi忽hu略lver同步電動機、氣動離合器、磨mo機ji本ben體ti三san者zhe之zhi間jian的de關guan係xi。雖sui然ran油you站zhan出chu現xian故gu障zhang時shi可ke以yi停ting同tong步bu電dian動dong機ji從cong而er保bao護hu設she備bei,但dan這zhe樣yang主zhu導dao致zhi了le同tong步bu電dian動dong機ji起qi停ting次ci數shu的de增zeng加jia,不bu利li於yu同tong步bu電dian動dong機ji的de工gong作zuo。事shi實shi上shang,當dang高gao低di壓ya潤run滑hua油you站zhan出chu現xian故gu障zhang時shi隻zhi需xu要yao將jiang氣qi動dong離li合he器qi脫tuo開kai即ji可ke,此ci時shi高gao壓ya同tong步bu電dian機ji仍reng然ran工gong作zuo,避bi免mian了le高gao壓ya同tong步bu電dian機ji的de重zhong複fu起qi動dong,當dang然ran也ye就jiu減jian少shao了le對dui機ji械xie設she備bei的de衝chong擊ji。
3.2高低壓潤滑油站油溫控製問題
磨機運行時需要的靜壓軸承潤滑油,是介質粘度為N22~N320的工業潤滑油,該潤滑油在溫度低於30℃時其粘度高,不利於潤滑油的循環流動。因而當油溫低於30℃時,由油站上的雙金屬溫度計發出信號給PLC係統,再由PI,C控製電加熱器工作,提高潤滑油的溫度,如果油溫低於30℃而強行起動時,油泵效率低,啟動會很危險。當油溫升至40℃時,也由雙金屬溫度計控製切斷電加熱器,使油溫的範圍始終保持在30~40℃之間。
現在的問題是:冬季時環境溫度非常低,係統起車時給潤滑油加熱的時間很長,當環境溫度為12℃時,加熱時間約為60 min,如果環境溫度為低到2℃時,加熱時間會達120 min。係統起車前耗在潤滑油加熱上的時間過長給生產帶來了影響。
3.3關於大力矩慣性起動問題
磨機簡體、鋼球、磷礦石及水共計超過400 t的龐然大物起動時是很費勁的事,原來的起動是:磨機在靜止時由離合器將已經完成起動而旋轉的同步電機的轉軸抱住,從而牽引磨機旋轉,這一過程需要6~8 s,離合器在這一過程中首先將其前端的進氣電磁閥打開,約3s離合器氣囊充入不低於0.6 MPa壓(ya)力(li)的(de)氣(qi)體(ti),離(li)合(he)器(qi)氣(qi)囊(nang)外(wai)側(ce)的(de)磨(mo)擦(ca)片(pian)隨(sui)即(ji)與(yu)靜(jing)止(zhi)的(de)磨(mo)機(ji)傳(chuan)動(dong)小(xiao)齒(chi)輪(lun)軸(zhou)進(jin)行(xing)磨(mo)擦(ca)傳(chuan)動(dong),直(zhi)至(zhi)磨(mo)機(ji)同(tong)步(bu)旋(xuan)轉(zhuan),從(cong)離(li)合(he)器(qi)磨(mo)擦(ca)片(pian)與(yu)小(xiao)齒(chi)輪(lun)軸(zhou)接(jie)觸(chu)到(dao)同(tong)步(bu)旋(xuan)轉(zhuan)3~5 s。
從cong理li論lun上shang講jiang離li合he器qi的de磨mo擦ca片pian與yu小xiao齒chi輪lun軸zhou接jie觸chu到dao同tong步bu旋xuan轉zhuan的de時shi間jian越yue短duan越yue好hao,因yin為wei在zai這zhe段duan時shi間jian內nei磨mo擦ca片pian與yu小xiao齒chi輪lun軸zhou處chu於yu滑hua動dong磨mo擦ca的de狀zhuang態tai,滑hua動dong磨mo擦ca會hui引yin起qi磨mo擦ca片pian溫wen度du急ji劇ju上shang升sheng,從cong而er導dao致zhi磨mo擦ca片pian的de使shi用yong壽shou命ming縮suo短duan,而er氣qi動dong離li合he器qi上shang的de磨mo擦ca片pian更geng換huan非fei常chang複fu雜za,需xu要yao將jiang整zheng個ge機ji構gou吊diao裝zhuang下xia來lai後hou才cai能neng更geng換huan。
3.4現場儀表抖動導致係統誤停車問題
磨mo機ji係xi統tong的de現xian場chang儀yi表biao較jiao多duo,許xu多duo現xian場chang儀yi表biao均jun會hui隨sui係xi統tong的de工gong作zuo而er發fa生sheng輕qing微wei的de抖dou動dong,儀yi表biao的de這zhe種zhong抖dou動dong可ke能neng引yin起qi誤wu發fa信xin號hao,從cong而er引yin起qi係xi統tong的de誤wu停ting機ji。
抖動可能引起誤發信號的儀表有:囊外壓力表、囊裏壓力表、油流開關表、高壓油油壓壓力表、低壓油油壓壓力表和油箱油位開關。
3.5勵磁的投勵時間問題
係統中大型同步電機采用異步起動,同步運行方式。異步起動時的轉速達到同步轉速的95%(即亞同步轉速)時shi進jin行xing同tong步bu的de投tou勵li切qie換huan。大da多duo數shu的de勵li磁ci櫃gui是shi根gen據ju常chang規gui型xing的de同tong步bu拖tuo動dong係xi統tong來lai進jin行xing設she計ji的de,其qi投tou勵li的de時shi間jian較jiao長chang,投tou勵li時shi間jian長chang可ke能neng引yin起qi係xi統tong起qi動dong過guo程cheng振zhen蕩dang,不bu利li於yu係xi統tong的de安an全quan運yun行xing。
ershiyongshuidianzulaiqidongtongbudiandongji,tongshimeiciqidongshideqidongliheqidoushituokaide,zheyiweizhetongbudianjidemeiciqidongdoushizaikongzaixiajinxingdeqidong。yinertoulishijiandexuanzeyinghelijinxingsuoduan。
4、優化控製的主要技術措施
4.1解除高低壓潤滑油站與高壓開關電櫃直接連
鎖
高低壓潤滑油站與高壓開關電櫃直接連鎖是通過PLC電氣櫃的與高壓開關電櫃硬線連接而實現的,解除其連鎖可以通過2種方法,第1種是去掉硬線連接,第2種是通過修改PLC程序的方法。采用第2種方法,修改PLC程cheng序xu可ke以yi避bi免mian改gai動dong已yi經jing敷fu設she並bing連lian接jie好hao了le的de纜lan線xian。同tong時shi將jiang潤run滑hua油you站zhan的de故gu障zhang與yu氣qi動dong離li合he器qi的de控kong製zhi進jin行xing連lian鎖suo,實shi現xian油you站zhan故gu障zhang時shi脫tuo開kai氣qi動dong離li合he器qi就jiu可ke以yi了le。
4.2 改變高低壓潤滑油站油溫控製方式
為了改變磨機係統每次起車前要長時間加熱潤滑油的缺點,可將油站油溫控製方式改為:油站油溫可離機控製,自動保溫方式。即PLC電氣櫃隻要送電就讓電加熱係統自動工作,勿需PLC程序進行惟一的獨斷的控製。具體的改法為將PLC電氣櫃上的溫度控製儀表的第4個輸出觸點引出,用來控製電加熱器主回路中的接觸器即可,這樣油溫自動保溫在30~40c之間。
4.3解除慢速傳動係統與同步電動機係統互鎖
zaiyuanlaidexitongshejizhong,mansuchuandongyutongbudiandongjishihusuode,jizaimanchuanyunxingshishibunengqidongtongbudianjide,fanzhitongbudianjiqidongyunxingshimanchuanyebunengqidongyunxing。zaizhezhongqingkuangxia,mojizhinengcongjingzhizhuangtaikaishiqidong,yinersuoxudeqidongzhuanjuyejiujiaoda,zheshiqidongliheqimocapiandesunshangyeda。ruguonengliyongmansuchuandongzhuangzhigeimojiyigeguanxingzhuanju,zaimansuchuandongdetongshiqidongmoji,zehuijianxiaoqidongzhuanjucongeryejiujianqingleduiqidongliheqimocapiandesunshang。daiqimansuchuandongqidongshixiaochilundeliangduantongshishurutongyigefangxiangdezhuanju,dangtongbudianjiduandelihezhuansuchaoguomanchuanzhuansushi,manchuanjigouhuizidongtuoli,wanchengfuzhuqidong。
要將係統起動改為帶慢傳起動,在PLC控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)中(zhong)解(jie)除(chu)其(qi)間(jian)連(lian)鎖(suo)就(jiu)可(ke)以(yi)了(le),這(zhe)樣(yang)係(xi)統(tong)就(jiu)可(ke)以(yi)帶(dai)慢(man)傳(chuan)起(qi)動(dong)了(le),為(wei)了(le)進(jin)一(yi)步(bu)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi),還(hai)將(jiang)係(xi)統(tong)起(qi)動(dong)後(hou)慢(man)傳(chuan)的(de)自(zi)動(dong)停(ting)車(che)加(jia)了(le)進(jin)來(lai),即(ji)當(dang)氣(qi)動(dong)離(li)合(he)器(qi)工(gong)作(zuo)後(hou)延(yan)時(shi)10 s(離合器的抱合過程不大於8s)自動將慢速傳動停止。穩定地實現了係統的大慣性轉矩起動。
4.4綜合解決係統誤停車
現場儀表的抖動引起的磨機係統誤停車,可以用2種方法來解決,第1種是使用高性能的現場儀表,第2種是在PLC程序中增加對儀表輸入點的濾波時間,主要使用了第2種方法。
4.5合理縮短勵磁的投勵時間
根據係統的實際應用特點,在選擇投勵時間時主要依據為:一(yi)是(shi)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)起(qi)動(dong)進(jin)入(ru)亞(ya)同(tong)步(bu)的(de)時(shi)間(jian),二(er)是(shi)水(shui)阻(zu)櫃(gui)起(qi)動(dong)完(wan)成(cheng)到(dao)中(zhong)性(xing)點(dian)櫃(gui)的(de)合(he)閘(zha)時(shi)間(jian)。綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)二(er)者(zhe)對(dui)係(xi)統(tong)起(qi)動(dong)的(de)影(ying)響(xiang),宜(yi)將(jiang)投(tou)勵(li)時(shi)間(jian)選(xuan)擇(ze)在(zai)5szuoyou。xitongzhongcaiyonglekongqiliheqi,zaikongqiliheqigongzuoguochengzhongtongbudianjidedianliuhuijijushangsheng,cishiyidingyaotouqiangli,licixitongwendinghouzaitiaozhenglicidianliuyimanzugonglvyinsuyuechaoqian。
5、結束語
daxingqiumojixitonggouchengfuza,kongzhidianduo,yingxiangyunxingdeyinsuduo,jingguoshangshudewentifenxijixitongkongzhiyouhuahou,yunxingdewendingxingyoulejiaodafududetigao,jianshaolexitongdetingjicishujitingjishijian。zainanmupingkuangjiangchangmojidetiaoshijishiyunxingzhongcaiyongshangshuyouhuacelve,muqianxitongyiwendingtouruyunxing。kongzhixitongyouhuahoudemojixitongbujintigaoleshebeixiaonengdefahui,tongshijiangdilexitongdeweihuchengben。