压棒机异常停机分析及改进

廉 超，田 浩，胡国汾

（山西昆明烟草有限责任公司卷包车间，山西 太原 030001）

Y80C-D 型压棒机是目前烟草行业卷包车间主流的特种除尘设备[1]，在压棒机运行过程中，液压油温度过高会导致与液压油接触的部件温度升高，诱发压棒机异常停机，降低了设备的运行效率[2-4]。结合企业和设备生产实际情况，在满足生产及可靠性的同时，改进了油冷却循环系统，减少了因为该原因造成的停机次数，提高了生产效率。

1 Y80C-D 型压棒机结构组成及工作原理

1.1 结构组成

该种型号压棒机由料仓总成、续料机总成、层压总成、液压系统、机座、电器控制系统、液压油油冷系统、电器控制系统等部分组成，如图1 所示。液压式压棒机的核心是液压系统，其液压压强最高可达25 MPa，稳定运行时液压压强为16 MPa。

图1 压棒机组成

1.2 工作原理

除尘器收集到的烟土废料由螺旋输送机或风送管道送到Y80C-D 型液压压棒机的储料仓内。经储料仓内的螺旋输料机构在减速电机的驱动下不停旋转，将储料仓中的烟土废料分送到左右2 个螺旋给料装置的垂直料斗中，由液压马达驱动的水平螺旋输送机间歇交替地再将这些烟土废料送进层压总成的成型模腔内，在层压油缸和模套油缸共同作用下把烟土废料挤压成圆柱形密实块状。

1.3 液压油冷却系统简介

该型号压棒机液压油冷却系统采用液压油水冷，由循环冷却水和油冷却器组成。液压油通过油冷却器实现与冷却水的冷热交换，降低工作油温度。

2 压棒机停机机理研究

2.1 压棒机停机原因调查分析

压棒机在运行过程中出现异常停机现象，降低了生产效率，增加了能耗。经过连续3 个月的跟踪检测排查，列出了压棒机停机次数及停机原因，对数据进行统计。改造前停机原因及频次调查如表1 所示。从表1 中可以看出，3 个月内的停机总次数分别为19 次、17 次、20 次，在各个月中“液压油温度较高”是造成压棒机停机的主要原因，因该原因造成的停机次数达46 次，在所有停机故障中占比达82%。压棒机正常运行时，液压油的合理温度范围为30～50 ℃[5-6]，从理论上分析，液压油温度长期超标会造成液压油粘度下降，加快油的老化，使机构各部件之间磨损加重，造成设备停机，因此控制液压油温度是改善Y80C-D 压棒机停机次数的关键。

表1 改造前停机原因及频次调查

2.2 液压油温度较高原因分析

结合车间生产实际与设备状况，对造成液压油温度较高的原因进行进一步追踪，汇总可能造成液压油温度高的因素如下，并逐一对其进行分析：①生产环境温度太高。压棒机的适宜环境温度为10～43 ℃，测量压棒机生产环境压棒间实际温度发现，其实际工作温度为36 ℃左右，符合要求。②冷却系统作用不明显。到现场进行实地调查，利用液压油温度计对出油管温度进行测量，油管温度为63 ℃时，回油管的温度为56 ℃，冷却系统降温作用不明显。③油压不符合标准。观察发现，机器运行时压力值稳定在16 MPa，符合《Y80C-D 型层压式液压压棒机使用说明书》中的规定值。④油位较低。车间规定每个班次的操作及维修人员应对油位进行观察，一般不会出现油位降低的现象。⑤液压体系元件磨损。压棒机维修人员定期对液压元件进行检测，发现磨损会立即替换。在液压系统其他元件正常工作情况下，初步推测，冷却系统对油温降低不明显是造成液压油温度较高的原因。

连续几日对出油口和回油口油温进行追踪测量，结果如表2 所示。从表2 中发现，出油口与回油口油温无明显差异，说明冷却系统作用发挥不明显，油温长期保持在50 ℃以上，对液压系统其他元件造成了损害，诱发压棒机异常停机。

表2 改造前液压油温度测量

3 压棒机异常停机优化改进及效果

依据前文的分析结果，对引起Y80C-D 型压棒机异常停机的（液压油冷却系统降温作用不明显）这个因素进行改进，并统计改善后压棒机异常停机的数据，检验改善效果。

3.1 “液压油冷却系统作用不明显”改善

经过现场调查发现，车间压棒机原有的冷却系统中并没有可有效对冷却水进行降温的装置，因此经过多次循环后，冷却水的换热效果明显下降，造成液压油温度升高，长时间运行会造成压棒机异常停机。因此决定停用原有机型配置的液压油水冷却系统，接入动力车间的空调循环冷却水。通过管道改造，将动力车间输送来的空调冷却水走向分为2 支，一支接入原机的循环水冷却系统，将风冷式冷却器由原来的散热工作变成制冷工作，释放冷气到压棒间，进一步降低压棒间温度，改善了压棒机的工作环境；另一支冷却水进入原冷却系统中的油冷却器，与液压油进行能量置换，达到降低液压油温度的目的，最后通过水泵将冷却水回流到空调冷却水的循环管路中。

3.2 改造效果

改造完成后，连续多日追踪冷却系统降低油温的效果，记录回油口温度，具体如表3 所示。经过改造，冷却系统将油温稳定控制在40 ℃左右，改造效果显著。

表3 改造后液压油温度统计

连续3 个月对压棒机的工作情况、停机频次进行统计，绘制成表4。从表4 中可以发现，经过改造后，压棒机停机次数明显下降，因为“液压油温度高”造成的停机次数为2 次，比改造前下降了91%。

4 结论

此次研究针对Y80C-D 型压棒机异常停机故障中占比较大的“液压油温度高”这一故障，在平时生产中对停机数据及油温数据进行统计，并研究其机理，针对统计结果中的故障因素（液压冷却系统对液压油降温不明显），对压棒机进行技术改造，停用原机配置的冷却系统，接入动力车间空调冷却水系统，进行管路改造，改善效果最为明显。降低了因解决异常停机而造成的配件成本与人力成本，保障了卷包车间的正常生产。

表4 改造后压棒机停机频次统计