机电液一体化知识在设备管理和故障诊断中的应用

张海滨

【摘 要】本文通过对机电液一体化系统的结构和工作原理进行简要的介绍，主要论述了机电液一体化知识在设备管理和故障诊断中的实际应用，以供相关人士参考。

【关键词】机电液一体化；设备管理；故障诊断；实际应用

随着科学技术的不断进步，工程机械设备的机械化也逐渐的和现代化的计算机信息技术相结合，从而促进了我国社会经济的发展。目前，在工业发展过程中，许多的工业都将多功能自动化系统应用在设备中，使得我国的工业得到有效的发展。而机电液一体化知识的运用可以给机械设备的设计和维修提供了相关的依据，这样不仅可根据施工工艺和施工现场的要求，对机械设备选取和电子系统元件的设计，以便于对机械设备系统的设计和改造。机电液一体化知识是对机械设备的电气、电子以及液压系统的综合性分析，再通过机械设备监管设施，对机械设备的各个方面进行检测和控制，保障机械设备的正常运行，从而提高设备的使用效率。

1.竖式预热器结构和工作原理

竖式预热器是机电液一体化设备中的一种，通过机电液一体化知识的应用，主要是将设备系统中的电气和液压系统进行原理分析，从而对其设备中存在的故障进行快速的定位查找，为工业生产提供良好的条件。

1.1结构特点

目前，在钢厂炼钢的过程中，人们主要通过竖式预热器对活性石灰进行生产。其中竖式预热器主要是由料仓、液压站、现场控制柜、液压推杆等结构部件组合而成的。它在钢厂炼钢的过程中，主要是用把预热器料仓中的石灰石原材料运送到预热仓中，再通过一定的温度将材料进行加入，从而使得石灰石材料在进行物料预热，让材料才、当中的部分物质出现分解，然后通过液压推杆的作用力将其材料推送到回转窖当中进行煅烧，从而形成钢厂炼钢过程中所需要的活性石灰。机械设备和传统的施工工艺相比，竖式预热器的生产工业更加简便，而且在生产过程中提高了能源的利用率，从而有效的降低了活性石灰的生产成本。

1.2工作原理

这种设备系统比较复杂，它在生产过程中主要是通过8个液压推杆进行有规律的循环作业施工，而且在液压推杆运作的时候，还要采用PLC控制柜对其进行有效的控制，从而提高竖式预热器的生产效率。

在竖式预热器中的PLC控制柜中具有一个选择性的控制开关，它可以的现场和PLC进行选择性的控制。当对现在进行控制的时候，竖式预热器中的现场控制箱就对液压张和液压推杆的工作进行有效的控制。而当打开的是PLC控制柜的话，PLC控制柜就要对液压张和液压推杆进行有效的控制，这中对功能的控制方法，有着很强的容错性，当现场控制箱出现故障的时候，我们就可以通过选择控制开关对PLC控制柜进行控制，从而保障液压站和液压推杆进行正常的工程。有效的减少了机械设备的停运时间，降低因机械设备出现故障给工业生产带来的影响。

推杆液压站的工作原理是：柱塞泵从油箱中将油液抽出并经滤油器和电磁溢流阀后输送到单向阀，电磁溢流阀电磁铁在通电情况下，油液经电磁溢流阀回到油箱，系统处于卸荷状态。电磁溢流阀电磁铁在油泵电机启动约3s后断电，压力油经过高压球阀后到达电磁换向阀。电磁换向阀共有八组，分别依次控制着八组液压推杆油缸。每组电液换向阀都叠加有双单向节流阀，通过调节双单向节流阀两侧的调节螺钉，可调节油缸的速度。电磁换向阀带有双电磁铁，通过电磁铁的通、断电可控制油缸的前进或后退。

2.预热器功能设计和故障判断

在生产过程中需要根据回转窑的工作状况调整预热器的推料量和计算出当班生产的总推料量，以便进行投入和产出和能源使用效率的技术和经济分析。由于推杆单次推料量可以根据推杆运动的行程和经验大致算出，因此在生产过程中更关注的是推杆间隔时间和当班生产推杆总动作次数以及交接班清零按钮。推杆液压站需要对油泵电机、油温、油压、油箱油位、滤油器堵塞、冷却水进口温度、冷却水出口温度和压力等综合控制和显示，保证系统安全运行。

在上位机监控画面或者DCS监控画面中可以根据上述的需求设计推杆间隔时间输入框、当班生产推杆总动作次数显示框和交接班清零按钮。为输入的十进制推杆间隔时间通过编写的PLC程序转化为时间格式和推杆启动后间隔时间计时和剩余时间以及当班生产推杆次数累计以及交接班清零程序日1。可以根据实际生产情况灵活的进行预热器系统的电气设计，可以根据现场工作状况进行设备功能的设计或者升级改造。

在上位机监控画面或者DCS监控画面中可以直接观察到各个推杆的动作情况，前进或后退过程中相应箭头指示前进或者后退动作，前进或者后退到位，相应指示灯变绿。如果过程中没有到位，相应的指示灯以红色显示。超过间隔时间后，下一个推杆开始动作。从而把动作故障的推杆隔离出大循环中。操作人员根据相应的指示灯提示，可以快速判断出故障的位置，通知维修人员进行处理。当液压推杆发生故障检修时，在液压推杆旁推杆箱上将自动或者手动选择开关打到手动，液压推杆退出自动工作状态，不受PLC控制按顺序、时间循环工作停止。手动点动或一直按动前进或后退按钮（按钮和灯一体），前进或后退电磁阀的电闭合。液压推杆前进或后退碰到限位开关时，限位开关常开接点动作，按钮上灯亮。同时限位开关常闭接点动作断开按钮回路，电磁阀失电断开，液压推杆前进或后退停。检修完毕，维修人员将转换开关打到自动工作，被分离出去的推杆将返回到循环中。

推杆液压站的油温、油压、油箱油位、冷却水进口温度、冷却水出口温度和压力根据实际生产情况只需在上位机监控画面或者DCS监控画面进行综合保护动态显示监控。根据监控的这些参数可以直观和及时的反映出系统各环节的运行情况。根据监控的参数和液压系统的原理图可以方便的判断和排除故障，如果使用非冷却塔强制循环冷却水，在油箱温度升高时，应注意观察冷却水的流量和温度的变化，发现温度升高要及时排查冷却水的进回水温度和压力变化情况。如果观察某一个推杆动作前进或者后退速度慢，在排除推杆与料仓壁的硬机械摩擦后，应根据液压系统原理图分析定位然后调整流量调节阀，使推杆运动速度顺畅和平稳。如果观察系统油压突然降低，应该检查系统是否管路泄漏，出现泄压。

运用机电一体化综合知识，在实际生产过程中既可以根据工作需要进行系统的功能升级或者改造，又可以根据系统分析快速判断故障位置，为快速维修提供支撑，使得设备的管理很顺利从定期维修向预知维修转变，不仅节省了维修时间和降低企业生产成本，而且能取得更高的社会效益。

3.结束语

由此可见，机电液一体化知识在设备管理和故障诊断中应用的十分广泛，它不但有效的提高了设备的工作效率，还有效的对机械设备进行了维修和养护，有利于工业的发展。目前，在我国这项技术的应用范围也越来越广，它不但促进了我国社会经济的发展，还有效的提高了人们的生活品质。

【参考文献】

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