(广东南方碱业股份有限公司，广东 广州 510760)

我公司石灰车间净化压滤工序在用的五台厢式压滤机(四台无锡，一台山东景津)是蒸馏废液处理的主要设备(以下简称压滤机)。它的用途是对澄清桶底泥浆进行固液分离，最终产物为白泥和滤清液。压滤机是纯碱生产的重要设备，压滤机运行状况直接影响澄清桶废液处理质量，关系到清废液的达标排放。2013年我司纯碱生产能力达到60万t，压滤机在生产和环保中的地位愈显重要。由于处于潮湿、腐蚀的工作环境中，使用频繁，压滤机自控系统故障率相当高。分析并准确判断自控系统故障类型，查找出故障点，是排除压滤机自控系统故障的前提与关键所在。

1 压滤机结构性能与工作原理简介

压滤机是集机、电、液于一体的分离机械设备，它主要由五大部分组成：机架部分、自动拉板部分、过滤部分、液压部分和电气控制部分。

图1 净化压滤工序工艺流程简图

1.1 机架部分

机架是整套设备的基础，它主要用于支撑过滤机构和拉板机构，由止推板、压紧板、机座、油缸体、支撑过滤机的主梁等连接组成。设备运行时，油缸体上的活塞推动压紧板，将位于压紧板和止推板之间的滤板及过滤介质压紧，以保证带有一定压力的滤浆在滤室内进行加压过滤。

1.2 自动拉板部分

拉板系统由变频电机、拉板器、链轮、链条等组成，在PLC的控制下，油马达(无锡)或变频电机(山东景津)转动，通过链条带动拉板小车完成取拉板动作。除程序控制外，还可手动控制，能随时控制拉板过程中的前进、停止、后退动作，以保证卸料的顺利进行。

1.3 过滤部分

过滤部分由整齐排列在主梁上的滤板和夹在滤板间的过滤介质所组成的。过滤开始时，滤浆在加料加压泵的推动下，经止推板的进料口进入滤板所构成的滤室内，滤浆借助加料加压泵产生的压力进行固液分离，由于过滤介质(滤布)的作用，使固体留在滤室内形成滤饼，滤液由水嘴或出液阀排出。若滤饼需要洗涤，可由止推板上的洗涤口通入洗涤水，对滤板饼进行洗涤；若需要含水率较低的滤饼，可从洗涤口通入压缩空气，透过滤饼层，吹出滤饼中的一部分水分。

1.4 液压部分

液压部分是自控系统的核心执行机构，完成各种动作的装置，在电气控制系统的作用下，通过油泵及液压元件来完成各种工作。可实现自动压紧、自动补压及自动松开等功能。

1.5 电气控制部分

电气控制部分是整个系统的控制中心，它主要由变频器、可编程控制器、热继电器、断路器、空气开关、中间继电器、接触器、按钮开关及电源指示灯组成。

自动压滤机工作过程的转换是靠PLC内计时器、计数器、中间继电器和PLC外部的限位开关、压力继电器、电接点压力表、控制按钮等的信号转换而完成的。

工作过程分为高压卸荷、松开、取板、拉板、压紧、保压和补压等。

2 判断压滤机自控系统故障的原则与方法

2.1 判断压滤机自控系统故障的原则

当机械、液压、电气等故障交织在一起时，电气故障检测相对比较方便，并且容易做到判断准确，所以原则上先进行电气故障的排除，再进行液压、机械的故障查找。

2.2 判断压滤机自控系统故障的方法

在熟悉了解压滤机的电气原理，液压传动原理及液压阀门、电气元件结构原理的基础上，根据故障所表现出来的各种现象、特征，由果溯因，逐项排查。

3 压滤机自控系统故障分析

3.1 液压系统噪音问题

这种声音通常很大，是液压部分在压紧和松开时发出的，给人的第一感觉是机器有了大的故障。同时伴有剧烈振动。产生这种情况有以下三方面的原因：

1)液压油少，油缸能内存有大量的气体；

2)液压油进水或者油质不好有气泡；

3)高压卸荷阀开关不灵活。

上述的原因是压滤机的液压缸在压紧和松开时活塞的推动过程中气在充当油的作用。还有就是高压卸荷阀门失控造成的，高压无法卸出。因为压紧时液压缸内有相当高的压力，在高速卸压的过程中就会发出巨大的噪声，并造成高压管道的剧烈振动。易造成高压油管的损坏，应该引起高度重视。所以必须保证高压卸荷阀门的正常工作。

处理办法：

1)过滤清洗液压油使之无水清洁，保证液压缸的油处于充满状态；

2)及时清理卸压阀，保持清洁，保证卸压系统畅通；

3)定期按标准的规定更换液压油。

3.2 拉板系统故障

压滤机的小车拉板系统采用电机驱动，取代了原采用液压马达的驱动方式。规避了液压传动系统拉板存在的故障多发的问题。此外压滤机的拉板器(又名拉板小车),山东景津采用的是滑块滑动。无锡压滤机拉板小车则采用轮式。

3.2.1 山东景津拉板系统故障解析

1)拉板不稳定、跳板严重不能正常工作

拉板的过程中跳板是很常见的，它影响操作的时间，板耳受损。原因主要是小车轮磨损严重(拉板器滑块磨损)或者滤板的滚轮磨损，还有就是拉板器的链条轨道高度不平。主要的解决办法及时检修或更换滤板的滚轮，调平两条的轨道，更换滑块使轨道和拉耳的高度协调。另一思路是更新变频器。如采用ABB的ACS550系列变频器，增大输出力矩，可使减少跳板情况得到明显改善。

2)拉板器在运行中不同步拉板

拉板器在工作中不同步拉板问题是很严重的，每台压滤机的滤板数量是九十七块，如果每块滤板都是不同步拉板卸料的，会使整个滤板偏斜，那么在压紧时就需要有强大液压的力量来压正。由于液压活塞杆的顶端是圆形的，压紧板时可以左右活动的，这样压紧的力量就会有变化，整个压滤机的压紧压力的变化就会改变主梁和支腿平衡力。严重就会造成主梁弯曲变形，机架支腿断裂。造成不可挽回的重大设备事故。不同步拉板的主要原因是：①链条老化，链节拉长变形；②变频电机的齿轮老化、链条齿轮的老化造成串齿；③平衡连通轴变形扭曲；④主、副链条的松紧程度的不同。

要随时的观察拉板器同步与否，来保证压滤机的正常使用，更换老化的链条链轮，经常调节链条的松紧度，并检查连通轴的同心情况必要时换新。

3.2.2 无锡压滤机拉板系统故障解析

1)拉板动作分解

按去拉板按钮→油泵启动→电磁先导阀通电打开→电磁换向阀YV4通电，左侧通道打开→油马达顺时针旋转→传动链轮组动作→链条带动拉板小车向前运动(取板)→按拉板停止按钮→油泵停运，先导阀关闭，电磁换向阀保持左侧开启状态(在此状态下转入现场操作，否则现场不能操作)→按现场启动按钮(遥起先导阀)→油泵启动，先导阀打开→小车向前运动→碰前方滤板后，油马达停止运转→脉冲信号中断→PLC执行拉板换向程序→电磁换向阀YV4断电，YV5通电，右侧通道打开→油马达逆时针旋转→链轮组反向动作→链条驱动小车向后(拉板方)运动→至已卸滤板后停止→油马达停止转动→脉冲信号中断→PL(执行换向程序)是磁换向阀换向→油马达顺转。

如此循环多次，直到全部滤板卸料完毕，小车退回头板两侧，小车限位动作，小车停止。

2)拉板系统故障解析

①拉板、去拉板均无动作。应首先查看液压系统压力是否正常，正常值在4 MPa左右。若压力偏高，表示液压系统回路中有阀门应该打开而未能打开或油马达故障或小车卡死，造成憋压；若压力偏低，则很可能是油泵出力不足(油泵故障)，或系统溢流卸荷阀故障(或设置不当)。

②去拉板不动作。故障点最有可能在电磁换向阀(DSG-03-3C4)，检查线圈YV4,简易判别法是用小螺丝刀放在电磁换向阀左侧，检查磁吸力是否正常。若无磁吸力则可能的原因：线圈烧坏；线圈无电源或电压不正常。若磁吸力正常，则可能是电磁换向阀阀芯卡死所致。另一可能故障点在MTC-03W调速阀：调速阀误调，致使完全关闭；阀芯脱落，堵塞阀内通道。第三个可能故障点是去拉板停止按钮没有复位，此故障可通过PLC可编程序控制器输入点(I7)LED灯是否亮起，可简单判断。

③拉板不动作。判断故障与去拉板相类同。检查电磁换向阀线圈为YV5,调速阀检查阀门右侧，PLC输入点为I11。去拉板不动作另一可能故障点(常见)在拉板限位不复位，此问题也可在PLC输入点I25判断。

3.3 头板系统故障

头板系统主要由头板、液压回路组成，头板作用是压紧滤板形成滤室。到达压滤终点，则松开头板，为卸料作准备。

头板动作过程分解：

压紧：按下头板压紧按钮，油泵启动，电磁换向阀左侧线圈通电YV1，液压缸活塞向前运动，推动头板向前运动压紧滤板，液压系统压力上升。电接点压力表上限通电，PLC接到信号执行停泵程序，油泵停运，系统在液控单向阀作用下保持液压缸压力。

松开：按下松开按钮，油泵启动，电磁换向阀右侧线圈通电YV2，液压缸活塞杆收缩，头板向后运动，至头板限位动作，松开头板停止，油泵停运。

1)头板压紧不动作，可能故障点：

①电磁换向阀：YV1线圈故障，检查线圈磁吸力是否正常，电源是正常；阀芯卡住，不能开启。

②电接点压力表(超压停泵)上限不能复位，可通过PLC输入点I05与I06LED灯判断，上限不复位可直接导致压紧不动作。检查电接点压力表上限是否有短路，压力表指针时候指示正常。

③油泵出力不足或系统卸荷溢流阀坏，导致系统油压不足。

④PLC故障。

2)头板松开无动作，可能故障点：

①电磁换向阀问题：YV2绕圈故障，检查电磁阀右侧磁吸力是否正常，右端电源是否正常。电磁换向阀阀有否阀芯卡死。

②头板松开限位不能复位，检查PLC输入点I02，LED灯是否异常亮起。

③PLC故障。

3)头板压紧力不足，可能故障点：

①油泵出力不足，油泵故障。

②系统卸荷溢流阀故障(或设置回游量过大)。

③电接点压力表上限设置过低。

④液压缸活塞杆密封损坏，内漏严重。

4)头板压紧不能保压，可能故障点：

①头板压紧液压回路液控单向阀内漏，拆检液控单向阀或更换。

②电接点压力表下限不能接通，电路回路断路，检查PLC输入点I06。

③液压缸活塞杆密封磨损，压紧缸漏油到松开缸内，造成压紧不能保压。

4 结 语

压滤机自控系统由于集机、电、液于一体，故障点多且较复杂。要做到准确快速处理故障，前提是对故障点的准确识别。这对维修人员的水平提出了较高要求。其应具备一定的电气及液压传动知识，能够通过电气与液压原理图，了解各部分的相互作用关系，这是对维修人员的一项基本要求。在此基础上参照本文所列原则及方法，可提高故障查找的效率。