introductory

克拉瑪依石化公司白土精制裝置于1995年9月投產，設計生產能力為15萬噸／年。為了保證產品質量合格，過濾系統采用兩級過濾。一級過濾使用自動板框式壓濾機，裝置有3臺一級自動板框式壓濾機(以下簡稱壓濾機)。由于該filter press設備老化、陳舊、過濾保壓不足，正常過濾時，漏油、刺油，造成地面油污多；液壓站系統、電器控制系統故障多而導致維護工作量重、難度大，不能確保裝置長時間安全運行。根據壓濾機實際使用過程中存在的問題，在總結和分析了壓濾機故障基礎上，結合理論和實際，研究和制定出了相應的解決方案。

壓濾機的工作過程

壓濾機主要由六大部分組成：機架部分、濾板移動裝置、過濾部分、液壓站部分、自動接液翻板、電器控制回路部分。壓濾機工作運行時，液壓站供動力，通過液壓執行機構來完成過濾床的夾緊、保壓、補壓、松開，自動拉取板器的取板、拉板等功能。

(1)壓緊濾板過程電動機帶動柱塞油泵，電磁換向閥動作，油缸前進，當機頭壓力逐漸上升到電接點壓力表調定的上限壓力時，油泵停止工作，液控單向閥保壓，可進行供料過濾；

(2)加壓過濾過程用油漿泵將物料從尾板中心孑L送至各濾室，當物料灌滿全部濾室時，油漿借助給料泵的壓力在過濾介質(濾布)兩側形成壓力差，進行固液分離。白土由于濾布的阻擋滯留在濾室里，濾液通過濾布流人濾板泄液孑L排出；

(3)吹風過程在加壓過程結束后，打開人料管吹風閥門，通過吹風管把入料管中的油漿吹掉：

(4)濾板松開過程當吹風結束后，需要卸餅清理濾布時，球型電磁換向閥得電，使油缸后腔中的壓力油通過此閥流回油箱，過后控制機頭前后缸壓力油方向的電磁換向閥得電，使壓力油直接進人油缸前腔，活塞桿后退，當活塞桿連同壓緊板后退到機頭的行程開關時，電磁換向閥失電處于中間位置，活塞桿停止運動；

(5)拉板卸餅過程在這個過程中，壓力油經調速閥、電磁換向閥進入液壓馬達，馬達帶動鏈輪旋轉，通過鏈條使自動拉取板器左、右移動，運動方向由電磁換向閥控制。當自動拉取板器移動碰到濾板時，壓力繼電器動作，致使電磁換向閥換向，壓力油反向流動，液壓馬達反向旋轉，自動拉取板器反向運動，拉動濾板向機頭方向移動。當到達機頭后，油壓再次上升，又導致壓力繼電器動作，周而復始，直到將所有濾板取完。

壓濾機存在問題及原因分析

壓濾機保壓不足主要表現為在壓緊工作時油壓上不去，無法壓緊壓緊板，其原因除了溢流閥、電磁換向閥失靈外，還有以下幾種：

(1)油缸內密封圈漏油：由于液壓油中夾帶了機械雜質、水分使得油缸的活塞密封環磨損、變硬，容易漏油而導致壓濾機保壓不足；

(2)液壓站系統外泄漏：液壓站管線接頭經歷過拆解和緊固，很多都已發生變形，這也說明管線接頭的強度不夠。其次，高壓焊接式管接頭，其上密封圈在多次的拆裝后，發生變形密封性能下降，接頭也會擠壓變形，有時接頭泄漏而造成壓濾機保壓不足。

接液翻板多次發生卡住、電機燒損壓濾機機體上的行程控制開關為機械觸動開關(，依靠自動拉取板器、接液翻板在行走過程中壓動開關桿，引起內置觸點閉合或脫開，觸發下一個動作。由于在帶油或油泥環境下使用，最容易發生觸電動作不敏感、開關固定松動的問題。由此導致限位失靈的現象，濾機不再切換到下一個動作，會造成接油翻板翻過現象。尤其是濾機的接液翻板限位失靈已經導致了多次的接液板翻過，卡住，甚至是將翻板電機燒壞的故障。

壓緊板不能及時松開壓濾機液壓油箱的潤滑油乳化導致油路生銹，產生機械雜質；另外，液壓站油路無過濾器，機械雜質及液壓油本身變化產生的膠質、碳渣等無法過濾，被打人液壓元件內，使液壓元件中的活動件卡澀，導致液壓元件不正常工作。最后造成機頭不能松開、拉取板器不能換向等故障。

自動拉取板器不拉取板拉取板的控制主要和控制液壓馬達正反轉的電磁換向閥、壓力繼電器、以及調速閥和溢流閥有關。

(1)膜片式壓力繼電器不宜承受高壓，且易受控制壓力波動的影響，膜片容易破損。壓力繼電器的工作原理是油液壓力上升，隔膜鼓起推動柱塞而工作。當隔膜破裂時，壓力油直接作用在柱塞上，會有油液從柱塞和套體孑L的配合間隙泄漏出去，使壓力繼電器的動作值和返回區均有明顯變化而出現不穩定現象，因而造成誤發動作…。液壓油泄漏導致管路壓力不能維持，自動拉板器就不執行拉取板工作。分析原因為：

①隔膜質量問題，在檢修中發現橡膠隔膜略顯生硬，這使得隔膜容易發生折損，而且在濾機現場環境中，冬季室內最低溫度處于零下10℃，此時隔膜就會變硬，發生破損的幾率也就更大；

②壓力繼電器觸點開關僅靠一個螺釘壓緊定位，不可靠，在機械接觸和液壓沖擊下，定位容易松動。此時，壓力繼電器內的柱塞、隔膜行程需要加大，油液壓力持續增高才能觸動開關得到換向信號。因此，隔膜的變形量和承受的油壓比正常工作條件下都要大，則更容易破損。

(2)溢流閥溢流閥的主閥芯與滑套的配合間隙如果有毛刺及污物，會導致主閥芯卡死拉J。有時主閥芯上阻尼小孑L內有污物堵塞，油壓傳遞不到主閥芯上腔和先導閥的前腔，先導流量幾乎為零，壓力無法滿足要求。

(3)電磁換向閥電磁換向閥中，電磁線圈因為環境水蒸氣、腐蝕等原因造成線圈老化。閥芯與閥孑L因毛刺、雜物卡住，摩擦力存在使電磁推不動閥芯，而出現過載，燒壞線圈。由于加工問題，閥本身部分因為閥芯與閥孔的幾何精度不好，會造成液壓卡緊力。

(4)調速閥由于油液未經精密過濾，油中機械雜質堆積和黏附在節流通道壁上，通流面積減少，使執行元件速度減慢，完全堵死，造成斷流；污物被沖走，則造成突跳。混在油液中的機械雜質，以及油液劣化老化生成物，通過節流縫隙時堆積，造成流量不穩定。

電器控制回路故障頻繁壓濾機電器控制回路采用繼電器直接控制，該控制方法存在數目繁多(單臺48個)、控制回路復雜、系統故障率高、維護難度大等一系列難題。之前對電器回路進行了改造，采用MELSEC F1-MR PLC代替傳統的繼電器直接控制，大大改善了系統性能，簡化了控制回路，增強了系統可靠性。但是這系統需要專門的編程器，使用上具有局限性，缺乏必要的人機界面和模擬量輸人控制功能，這樣，每次故障診斷工作量很大。另外，PLc輸出接點容易被燒毀，接點燒毀后整個控制程序必須做相應的修改，導致維護工作量重、難度大。3改造方案

解決壓濾機保壓不足問題

(1)針對液壓站管線接頭泄漏問題，改造為高加工精度，高強度的管接頭。舊管線多處于懸空狀態，重新安裝管托，使用卡子固定好管路；

(2)重新改造壓濾機油缸活塞油封，油封材質選用耐油橡膠，防止硬化；

(3)針對溢流閥失靈問題，拆開主閥芯清洗閥內組件、疏通阻尼孔并重新裝配就能修復溢流閥，當發現閥內部件損壞或磨損超過規定要求時，則進行更換或修理；

(4)針對電磁換向閥故障問題，通過螺絲刀等鐵質工具試著檢查電磁鐵是否有磁性，或用萬用表測量線圈電阻。如果閥內密封磨損內泄漏過大造成的，清洗或更換密封部件。

解決接液翻板多次卡住問題

原濾機的行程開關改造為金屬非接觸式開關即接近開關(見圖4)，這種開關在不與目標物實際接觸的情況下檢測靠近傳感器的金屬目標物，繼而發出電信號。這種非接觸檢測，避免了對傳感器自身和目標物的損壞，反應速度快，操作壽命長，即使在有水或油噴濺的苛刻環境中也能穩定檢測，防止接液翻板卡住、電機燒損等故障的發生。

安裝液壓油過濾器，阻止機械雜質進入液壓系統元件內部液壓油進入液壓油箱之前安裝過濾器，用以過濾液壓油中混人的機械雜質和液壓油本身變化所產生的膠質、炭渣質，從而防止閥芯卡死，節流小孔縫隙和阻尼孔的堵塞以及液壓元件過快磨損等故障的發生，確保液壓元件動作可靠，性能穩定，不出故障。

重新選型液壓元器件，針對壓濾機故障有針對性選擇可靠的液壓閥

(1)更換這種膜片式壓力繼電器為柱塞式壓力繼電器。柱塞式壓力繼電器是壓力油作用在柱塞底部，克服彈簧阻力后，推動柱塞上升，通過頂桿觸動微動開關發出電信號。這種繼電器調壓范圍廣，工作穩定可靠，相比較膜片式壓力繼電器，受壓力波動影響小。觸點內置，體積小，不存在膜片式繼電器容易松動及泄漏的問題；

(2)原溢流閥和遠程調壓閥獨立安裝在液壓座上，經過液壓座油路聯接，執行動作時，易受壓力沖擊、油壓衰減和波動的影響。改造使用先導式溢流閥、遠程調壓閥、電磁換向閥疊加式安裝，油壓行程短，反應靈敏，穩定性好。電磁換向閥實現減壓和卸荷依靠控制遠程調壓閥實現，遠程調壓閥又作用在溢流閥的控制口以實現壓力變換，所以這三種控制閥可以進行組合疊加存一起．可以盲接進行彼此控制和聯系：壓濾機的各項程序，無論是在平時生產當中或在檢修維護時，工作人員在機器旁就可操作壓濾機的壓緊、松開、取拉板、l臨時停車等電控柜上的各項功能。即節省了工作時間，提高了工作效率，又使現場的工作人員安全得到了保障。

改造后使用效果

通過白土裝置原壓濾機的升級改造，壓濾機原有的保壓不足及正常過濾時的漏油、刺油，造成地面油污多，液壓站系統、電器控制系統故障多而導致維護工作量重、難度大等技術問題，都得到徹底解決，有效改善了壓濾機的工作效果，從而提高了生產率。改造后，壓濾機的維修頻次和維修費用都大幅度降低，故障維修頻次由改造前的102次／年降到5次／年，每年濾機配件更換和人工維修成本節約70萬影年。此外，因壓濾機停機造成的經濟損失為108萬元／年，相比改造前，節約費用共計178萬元／年，取得了良好的經濟效益。