板框压滤机电气控制的改进.doc

板框压滤机电气控制的改进Improvement of electrical control of plate and frame filter press张建武( 西安利君制药有限责任公司，陕西西安 710077 )摘 要：板框压滤机是制药，化工，水处理等行业广泛使用的机电液一体化固液分离设备。设计优良的电控单元是保证其安全可靠工作的核心。根据实际使用遇到的问题，本文抛弃厂家方案，全新设计电控线路，变更外围部件。实施后取得良好的效果。关键词：板框 电机 电接点压力表 继电器 电磁阀 限位开关 触点 Abstract: Plate and frame filter press is a mechanical electrical hydraulic integration solid-liquid widely used in pharmaceutical and chemical water treatment and other industries separation equipment. The design of electronic control unit for excellent is the key to guarantee its safe and reliable work. According to the practical problems, this paper abandoned factories, a new design of electric control circuit, change of peripheral parts. After the implementation of achieved very good results.Keyword: plate and frame motor electric contact pressure gauge relay electromagnetic valve limit switch contact.0 引言我公司红霉素发酵车间提炼二楼过滤工序于2002年扩产，添置10台某厂1250型自动保压压滤机。投用后电气故障奇高，排查困难费时。严重阻塞料流，影响生产。迫此刨析厂家线路并做改进。1 板框的工作原理板框由机架，过滤部分（滤板和滤布），活塞油缸和液压站，电控箱四大件组成。开始时，按加压按钮，5.5Kw电机带动浸在油箱的柱塞油泵工作，打出压力油，经换向电磁阀，进入活塞缸后端，活塞和压紧板前进，推动滤板压紧。压力到上限18MPa，电机停，进入自动保压状态。泄压若低于下限16MPa，自动启动油泵补压至上限。滤板和夹在其间的滤布形成一个个滤室。浆料由料泵打进滤室，固体形成滤饼，液体透过滤布，由水咀排出，实现固液分离。一批料滤完，按松开钮，压力油经电磁阀倒向进入活塞缸前端，活塞和压紧板后退，压紧板碰到限位开关，电机停转，后退停止。渣泥滤饼由人工逐个撬开滤板清理。2 厂家线路及问题分析每台板框各自有液压站和电控箱。液压站靠近及头，电控箱就近墙或柱安装。箱内线路如图1所示。图1 原厂家线路12.1主回路 三相电经空开Q，熔断器FU1(RT14-20 20A)，交流接触器KM(CJ10-20)，热元件FR(JR16B-20)，进电机M。实际箱内没配空开，也没留位置，厂家要用户自备。因油泵不一定同时工作，施工时就数台共一根电缆，放了三根到下面一楼配电室，接在三只40A空开下。2.2主回路问题分析2.2.1 不符合标准。GB/T5226.1-1996工业机械电器设备安全关于电源切开关规定：每个引入电源应提供一个手动操作的电源开关2。单元箱内无开关，既有安全隐患，检修停送电也不便。2.2.2 数台板框共用一根电缆一个空开，一台检修，多台停电。检修时间稍长，别的板框就泄压跑料，造成生产损失。2.3.3. 熔断器主要用于线路报护，保护电机效果很差。当其不同步熔断时，电机缺相，反而扩大问题。2.3控制线路2.3.1 控制电源L经FU2，热元件FR，停止按钮SB1，到线号4，在此分支。2.3.2 加压时，按加压钮SB2。2.3.2.1 经线号456-+6，加压继电器KA1得电。使：4和14，13和12之间的互锁触点断开。使：KA1保持，自动补压状态建立。2.3.2.2 经线号6101112，接触器KM得电。使：电机运转，油泵打压。使：KM吸持过程中，加压阀YV1经610-7供电。使：KM吸合后，YV1经67得电，切换油路。使：8和9之间的触点KM接通。2.3.3 随压力上升，离开下限，YP下断开。当压力到上限，YP上接通，使：停车继电器KA2得电。使：11和12之间触点KA2断开，KM失电，电机停转。使：6和7之间的触点KM断开，加压阀YV1失电复位。使：8和9之间的触点KM断开，继电器KA2又失电。使：11和12之间触点KA2又恢复闭和。2.3.4 自动保压。若压力泄漏，低至下限，YP下接通。 使： 接触器KM又得电，重复2.2.2.2各动作。2.3.5 补压至上限，YP上又接通。重复2.2.3各动作。以上两步循环，实现自动保压。2.2.6 返回松开板框前，必须先按停止钮SB1，使： KA1自保解除，自动补压状态取消。使：4和14之间，12和13.之间互锁触点恢复闭和。2.3.7 按松开钮SB3。2.3.7.1 经线号41413, 返回阀YV2得电，切换油路。2.3.7.2 经线号1315+15，返回继电器KA3得电自保。使：4和5，10和11之间互锁触点断开。2.3.7.3经线号1312，接触器KM得电使：油泵电机运转。使：6和7，8和9之间的触点KM接通。2.3.8 推动板退到位，限位开关SQ断开，KA3失电，解除自保，使：返回阀YV2失电复位。使：KM失电，电机停转，后退停止。完成一个循环工作。2.4控制线路问题分析2.4.1 加压阀YV1，接触器KM多支路得电，耦合关系复杂，可靠性差，线路故障涉及面广。2.4.2 松开过程中，6和7，8和9之间的触点KM接通没必要，且增加YV1得电风险。2.4.3 YX150型电接点压力表触点容量很小，只有10VA。不能等同于按钮或其它继电器触点使用。KM吸持过程中，KM吸持电流，YV1吸持电流，甚至YV1插头处漏电短路电流，都流过下限触点。严重超载，经常打火损坏压力表。2.4.4 13和15两根线要从箱子引至限位开关。JLXK111限位开关不防水，接线柱锈蚀迅速。线号13和15不接通，板框打不开。要经常更换限位开关。2.4.5 也因泥水使限位开关处线号13对地漏电，经常烧FU2。在FU2和FU1搭混的箱子，又烧导线，继电器座，继电器。检查很困难。2.4.6 电磁阀YV1插头处潮湿短路打火，电磁阀损坏频烦。2.4.7 电磁阀4WE10H50/AW220-50NZ4实配有两种：一种双线圈，用法和电路相附；一种单线圈，只在加压时得电动作。长期两种都作备件，增加备件种类和费用。2.4.8 双线圈电磁阀会因阀芯污染卡滞，插头插反，造成油路切换错误，按松开反而加执行加压。即使YP上接通，电路也无保护动作。活塞缸后端持续进油，挤坏滤板。违反电器设计中安全导向原则。曾发生此种设备事故。 单线圈电磁阀基本无此种危险。2.4.9 控制箱到电磁阀，压力表，限位开关导线因漏电，短路打火，线芯发黑。又产生接头，端子处接触不良，引发故障。2.4.10 仅有控制电源指示，没有设备状态指示。不利于准确操作，也无助线路故障诊断。3 改进的控制线路由工作原理分析，板框的加压与松开为典型的正反转，自保持，按钮互锁，继电器互锁控制；自动保压属两位式控制，压力表触点给位式控制发信，执行叠加于加压支路。线路有两种工作状态。转换点是压力到达上限，触点YP上闭合。电机工作模式单一。据此另行设计控制线路如图2所示。图2 改进的控制线路工作过程如下：3.1按加压钮SB1，加压支路KA1得电并自锁。使：加压阀YV1得电切换油路，加压指示灯H1亮。使：电机支路触点KA1闭合，KM得电，电机运转，油泵打压。使：松开支路常闭互锁点SB1，KA1常闭互锁点断开3.2压力到上限，YP上闭合，跟踪支路KA4得电。使：加压支路常闭点KA4断开，KA1失电，加压阀YV1失电复位，指示灯H1灭。随之电机支路触点KA1断开，KM失电，电机停转，停止加压。使：保持支路KA4常开点闭合，继电器KA3吸合保持。保压指示灯H3亮。电路进入两位式控制的自动保压状态。予备支路触点KA3闭合，但此时该支路不通。使：松开支路常闭互锁点SB1，KA1常闭互锁点闭合。3.3 若压力泄漏，低于上限。YP上断开，KA4失电。使：加压支路常闭点KA4接通。3.4 若继续泄压，低到下限。YP下闭合，KA5得电使：加压支路常开点KA5闭合，触发该支路接通，后续动作重复3.1。3.5 补压到上限，YP上又闭合。动作重复3.2。循环3.3，3.4，3.5实现自动压。3.6 按松开钮SB2，松开支路KA2得电并自锁使：松开阀YV2得电切换油路，松开指示灯H2亮。使：电机支路触点KA2闭合，KM得电，电机运转，油泵打压使：保持支路常闭点KA2断开，KA3失电，H3灭，予备支路触点KA3断开，自动保压状态解除。3.7 压紧板退到位，限位开关SQ断开。使：松开支路失电，松开阀YV2失电复位，松开指示灯H2灭使：电机支路触点KA2断开，KM失电，电机停转，后退停止。完成一个循环工作。4 实施及效果 按照图2，中间继电器不用原JTX-3C，改用触点功率5A，体积更小，插接更稳固的MY-3(4)NJ。重新装配各箱线路。控制电源保险改为DZ47-63 1P 1A空开，加强控制线路保护。主回路拆除熔断器，改为DZ47-63 3P 20A空开，加强电机保护，也方便检修停送电。电磁阀经油路切换对比试验，逐步统一为单线圈电磁阀，罩铁皮盒。限位开关改为防护等级IP65的接近开关ASP01-55b25ATB-1，压力表套塑料袋包扎，彻底解决器件防水。控制箱到电磁阀，压力表，限位开关导线全部更换。 实施改进于2010年底完成后，10台板框故障大幅度降低。统计2009到2012年电气维修记录，板框电气控制故障下降为不到以前的十分之一。各方面都取得了良好的效果。并获公司2011年度技术进步优秀奖。5 结束语 电气控制是很严肃的技术，设备厂家，使用单位，维修部门都需认真对待。源头起于设计。设计时就要考虑到安全，标准，规程，繁简，可靠，器件环境适用等等因素。源头好，结果才有可能好。冀本文俾益同仁。参考文献：1 1250 1260型压滤机使用说明书Z 衡水市板框压滤机厂 2000年 152 杨振宽 电工最新基础标准应用手册M 机械工业出版社 2003.2 753作者简介： 张建武(1967-)，男，助理工程师，主要从事仪表电器维修工作。Tel: 13709269992 Email:zhangjianwu1826163.com