电接点压力表在混合机排料门控制改造中的应用

王向东

（山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司 太原）

山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司是一家专业从事耐火材料生产的中外合资企业，在2006年10月新改扩建镁钙砖生产线时，从美国购进两台原产于德国的DE型旧混合机（型号分别为DE18和DE22）。经过几年的生产使用，实践证明这两台混合机生产效率高、混合效果好，在生产中发挥了积极作用。2010年，又利用电接点压力表对这两台混合机的排料门控制进行改造，使之更加适合公司的生产实际。

一、混合机构成和工作原理

DE混合机（图1）主要由1个圆筒状的混料槽（DE18的料槽直径为1800mm，DE22的料槽直径为2200mm）、1个高速搅拌轮和1组搅拌器（DE18为3个搅拌刀头、DE22为4个搅拌刀头）及排料门组成。

工作原理：首先高速搅拌轮按逆时针旋向转动，然后搅拌器也按逆时针旋向转动，最后混料槽按顺时针旋向转动。当机器运转正常后，即可把待混的各种原料按一定比例加入混料槽内进行搅拌混合。槽料一般经过15min左右（与季节有关，夏季在10min以内，冬季大约20min）的搅拌即可。物料混合均匀后，打开位于混料槽底部中心的排料门，物料被搅拌器搅拌刀头连续不断地排出混合机（排料时不能停车）。

图1 混合机结构

二、混合机排料门及问题分析

混合机的排料门是一个直径为650mm的圆形门。它位于混料槽的槽底中心处（图1），其传动机构由位于混料槽底部一侧的可旋转的方箱形转臂和位于箱形转臂内部的一套较为复杂的空间立体连杆机构组成，驱动元件是液压缸。

排料门工作原理（图2）：液压泵电机启动，电磁换向阀线圈得电，驱动液压缸的活塞杆缩回，拉动排料门下方的曲柄连杆机构使排料门降落，当排料门下降到混料槽槽底的下方后连杆碰触转臂限位，排料门停止下降，方箱形转臂带动排料门在液压缸活塞杆继续缩回驱动下共同向混料槽槽底的外侧旋转，当转到槽底侧面的开门极限位置时行程开关动作，同时电磁换向阀线圈失电，液压泵电机断电，液压缸停止动作，开启排料门的过程结束，此时料门处于全开状态；反之，关闭排料门。

图2 排料门工作原理示意图

在排料门打开和关闭过程中，连杆、转臂的动作和液压缸的活塞杆缩回或伸出通过机械限位装置、行程限位开关及电磁换向阀配合实现。排料门液压系统见图3。

图3 改造前排料门控制液压系统

改造前，打开和关闭混合机排料门主要是通过电气行程开关和可调机械限位装置相配合，控制排料门的上升和降落及方箱形转臂转动。这种控制方式排料门处于全部打开状态，按原来的设计要求必须在混合机的下面配置一个容量为混合机产量1.5倍的储料仓。而实际情况是，混合机排出的料直接由下边的胶带输送机输送到下一道工序，由于胶带输送机输送能力较小，所以需要将排料门适当开的小些，以适应混合机下边胶带输送机的要求。为此试生产时，通过在控制电路中增加时间继电器的方式，控制排料门开启度大小。但在实际生产中发现，因连杆转轴磨损或行程开关、可调机械限位装置松动或移位等原因，经常造成排料门打开或关闭过程发生故障，而且还需打开混合机底部的排料漏斗，维修工钻进去才能进行故障处理。漏斗空间又很狭小（仅能将就容纳一个人），所以处理故障费时费力，十分不方便，影响生产。

三、改造措施

针对排料门无需全部大打开的实际情况，把原来复杂的连杆传动机构和液压缸拆除，只利用原排料门和方箱形转臂，在排料门下方的方箱形转臂底部的检修盖处安装一个带法兰的小行程液压缸，液压缸活塞杆末端通过螺纹与排料门的转轴套相连接，通过活塞杆的伸缩直接驱动排料门上下动作，实现排料门的开关（图 4）。

改造后，通过PLC时间继电器调整液压泵电机运行时间，控制液压缸活塞杆缩回驱动排料门下降，并由此实现排料门开启度大小控制。但是，由于排料门门盖在关闭状态时要与混料槽一起转动，所以实现液压缸活塞杆上升推动排料门准确到达关闭位置的控制较难。经过仔细分析排料门的结构，采取利用行程限位开关和柔软的钢丝绳配合实现关门控制。具体做法是，先把行程开关固定在排料门的座子上，细而柔软的钢丝绳一端栓在行程开关的碰头上，另一端固定在排料门盖转轴套上。这样，当排料门被液压缸活塞杆举升到关闭位置时，固定于料门盖转轴套上的钢丝绳拉动下面的行程开关碰头动作，从而达到切断液压泵电机电源的目的。但实际使用中，钢丝绳因排料门盖转轴套偶尔的轻微转动，经常会造成排料门关闭不到位漏料或行程开关损坏等故障，而要处理这些故障必须打开下料漏斗，维修人员钻进漏斗内才能处理，很不方便。

图4 改造后排料门控制液压系统

为了解决排料门关闭的控制难题，经过调研，采用了一种可预先设定动作压力的电接点压力表，这种电接点压力表设有动作压力上限和下限，只需用螺丝刀调节表门中间的螺丝即可随意调整压力限值的大小，上下限值指针指示直观明了，操作简单快捷。排料门圆形门盖和混料槽槽底的门孔之间有一圈楔形橡胶密封圈，通过压力信号来实现料门关闭时的控制是可行的。在液压缸下腔进油管路上安装了一块量程0～25MPa的XY型电接点压力表，进行试验。通过现场多次调试，实践证明电接点压力表的压力上限值设定为5MPa比较合适，即在关闭排料门过程中只要液压缸下腔的油压达到上限值5MPa时，液压泵电机电源即自动切断，排料门关闭过程即结束。此时排料门正好关闭到位，排料门门盖上的耐磨衬板恰与混料槽底部安装的耐磨衬板平齐。这种控制方式不需要控制元件与被控对象（排料门盖）直接接触，电接点压力表安装在排料门液压站上，所以适合远程控制，而且参数调整简便，易于维护检修。

经过3年使用实践证明，公司两台DE混合机排料门控制改造效果良好，满足了实际生产需要。