1、引言
    蘭州鋁業(yè)公司碳素廠500 t殘極破碎機(jī)是電解鋁用陽(yáng)極生產(chǎn)中的一臺(tái)重要設(shè)備，其作用是將陽(yáng)極生產(chǎn)中的殘次陽(yáng)極塊破碎后與陽(yáng)極原料混合后再次利用。此設(shè)備的生產(chǎn)能力、工作穩(wěn)定性和運(yùn)行可靠性對(duì)陽(yáng)極生產(chǎn)有著重要的作用。
    此設(shè)備安裝后，一直未能達(dá)到設(shè)計(jì)能力，主要表現(xiàn)在：主缸加壓無(wú)力，速度過(guò)慢，甚至不能破碎陽(yáng)極塊；輔助缸回程速度慢。在一次工作中主缸已不能退回，造成設(shè)備停用。
    根據(jù)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題和故障，筆者對(duì)原液壓系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出改進(jìn)措施及時(shí)處理了故障；并按最低成本的原則對(duì)原系統(tǒng)作了部分改進(jìn)。
2、原液壓系統(tǒng)工作原理
    圖1所示為500 t殘極破碎機(jī)的部分液壓系統(tǒng)原理圖。主控制回路為插裝閥結(jié)構(gòu)，兩臺(tái)手動(dòng)變量泵為系統(tǒng)供油，由插裝溢流閥實(shí)現(xiàn)兩級(jí)壓力控制（輔助缸快進(jìn)和快退為低壓，主缸加壓破碎為高壓）。主缸是單作用柱塞缸，輔助缸是雙作用活塞缸，采用分流集流閥實(shí)現(xiàn)兩缸的同步運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)主缸快進(jìn)和快退；主缸與輔助缸一起實(shí)現(xiàn)加壓破碎。充液閥由雙作用活塞缸控制開(kāi)啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)主缸快進(jìn)時(shí)的充液與快退時(shí)向油箱排液。充液閥開(kāi)啟與關(guān)閉的動(dòng)作由一級(jí)疊加閥控制，控制壓力取自主控制回路。
    破碎機(jī)的自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作通過(guò)PLC來(lái)控制。

3、問(wèn)題和故障的分析
    1)主缸加壓無(wú)力，經(jīng)筆者分析速度過(guò)慢的原因是在快進(jìn)轉(zhuǎn)加壓的過(guò)程中，由于主油路瞬間失壓導(dǎo)致控制油路無(wú)壓造成充液閥不能完全關(guān)閉所致。因?yàn)榧訅簳r(shí)充液閥必須完全關(guān)閉，才能保證主缸中建立與負(fù)載對(duì)應(yīng)的壓力，而充液閥不能完全關(guān)閉液壓泵供油就有一部分經(jīng)充液閥返回油箱，主缸速度必定過(guò)慢；自然也建立不起足夠的壓力，不能破碎陽(yáng)極塊。
    2)輔助缸回程速度慢，則是充液閥不能完全開(kāi)啟，主缸回油不暢所致；主缸不能退回的原因當(dāng)然是充液閥沒(méi)有開(kāi)啟主缸無(wú)法排油造成的。
4、故障排除和系統(tǒng)改進(jìn)
    原系統(tǒng)設(shè)計(jì)中控制充液閥動(dòng)作的控制油路壓力取自主油路，主油路中油壓力的變化將直接影響控制油路的壓力。
    為了排除故障，我們采用最簡(jiǎn)單的辦法（調(diào)整PLC程序），在快進(jìn)轉(zhuǎn)加壓的過(guò)程中，將控制主缸加壓的插裝閥的先導(dǎo)電磁閥推遲幾秒鐘開(kāi)啟，待控制壓力使充液閥關(guān)閉后再開(kāi)啟插裝閥。經(jīng)幾次試驗(yàn)，最終確定推遲2s即可達(dá)到正常加壓破碎陽(yáng)極塊的能力。
    同祥，輔助缸回程的轉(zhuǎn)換時(shí)間點(diǎn)也應(yīng)推遲，待控制壓力使充液閥完全開(kāi)啟再開(kāi)啟插裝閥使輔助缸快速退回。
    盡管做了以上處理，仍存在輔助缸回程速度較慢的問(wèn)題。為了徹底解決這些問(wèn)題，對(duì)原系統(tǒng)作了如下改進(jìn)：在控制油路中加設(shè)蓄能器以維持控制油路的壓力，保證充液閥的正常動(dòng)作（完全開(kāi)啟或關(guān)閉）。
    從最低成本的原則出發(fā)，在疊加閥組中增加一疊加塊，引出旁通油路與蓄能器（工作體積為1 L）相連，如圖2所示。
    這樣，在主油路壓力高時(shí)，蓄能器蓄壓；在主油路壓力低時(shí)，蓄能器維持控制油路的壓力不致喪失，從而保證充液閥完全開(kāi)啟或關(guān)閉。
    改進(jìn)的系統(tǒng)安裝使用后達(dá)到了預(yù)期的效果�？爝M(jìn)、加壓、快退工況轉(zhuǎn)換正確，輔助缸回程速度明顯加快，提高了生產(chǎn)效率�，F(xiàn)已正常運(yùn)行4個(gè)月，解決了長(zhǎng)期困擾碳素廠殘極積壓的問(wèn)題。
5、結(jié)論
    液壓系統(tǒng)中控制油路的壓力取自主油路時(shí)，主油路中油壓力的變化將直接影響控制油路的壓力，有可能造成控制油路不能正常工作。要避免這種影響和干擾，最簡(jiǎn)單和低成本的方法是加設(shè)蓄能器。
    三門(mén)峽富通新能源銷(xiāo)售破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、炊事破碎機(jī)等機(jī)械設(shè)備。