實(shí)現(xiàn)高濃磨漿機(jī)精準(zhǔn)控制的好方法

隨著清潔生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷完善，高濃磨漿機(jī)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。為了改善設(shè)備的可操作性，提高設(shè)備的自控水平，解決設(shè)備的磨漿質(zhì)量穩(wěn)定性和運(yùn)行安全性問題，大型高濃磨漿機(jī)液壓進(jìn)退刀系統(tǒng)通常采用了電液伺服系統(tǒng)。伺服閥是電液伺服系統(tǒng)的核心部件，這里重點(diǎn)討論了Vishay Nobel SK700伺服閥。

高濃磨漿機(jī)由于水耗低、磨漿纖維品質(zhì)好和適應(yīng)性強(qiáng)等突出優(yōu)勢在草類或木質(zhì)類原料制漿方面得到廣泛應(yīng)用，是生產(chǎn)高得率清潔機(jī)械漿的關(guān)鍵設(shè)備。目前，電液伺服閥已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于要求高精度控制的自動控制設(shè)備中，用以實(shí)現(xiàn)位置、速度和力的控制等。傳統(tǒng)的液壓式高濃磨漿機(jī)采用定磨盤間隙的工作原理，當(dāng)原料中含有體積較大的金屬類硬雜物時(shí)，容易造成磨盤損害或破碎（如圖1所示），影響正常生產(chǎn)。以Vishay Nobel SK700型伺服閥（如圖2所示）為核心件的電液伺服系統(tǒng)的應(yīng)用有效避免了以上問題的發(fā)生，應(yīng)用效果良好。

圖1  磨盤破損片

圖2  Vishay Nobel SK700伺服閥外形

SK700伺服閥是威世諾貝爾公司生產(chǎn)的一種由步進(jìn)電機(jī)控制的機(jī)械-液壓閥，適合于對磨盤位置精確度、可靠性、磨盤位置重復(fù)精度和液壓油污染防護(hù)等級要求高的盤式磨漿機(jī)磨盤間隙控制，通過與DGC-2電氣單一起組成一個(gè)完整的遠(yuǎn)程控制伺服系統(tǒng)。如圖3所示，該系統(tǒng)由伺服閥、控制磨片間隙的液壓缸和控制并檢測伺服閥的電氣單組成，磨盤位置信號由位移傳感器獲得后發(fā)送給控制單，再由PLC控制系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)退刀指令，通過SK700伺服閥來實(shí)現(xiàn)主機(jī)的磨盤動作，從而達(dá)到磨盤間隙值閉環(huán)控制的目的。

圖3  伺服系統(tǒng)硬件連接

該伺服控制系統(tǒng)包括以下功能：（1）手動或由電腦控制磨盤間隙；（2）磨盤位置的精確測量；（3）實(shí)時(shí)顯示磨盤實(shí)際間隙和累計(jì)磨盤磨損量；（4）設(shè)置極限工作范圍，保護(hù)設(shè)備，穩(wěn)定磨漿質(zhì)量；（5）在發(fā)生緊急情況時(shí)，系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性退刀，防止損害磨盤，保證設(shè)備的運(yùn)行安全。

工作過程中，SK700伺服閥通過控制高濃磨漿機(jī)進(jìn)退刀液壓缸的液壓油流量，來精確控制磨盤的移動位移。如圖4所示，當(dāng)伺服閥閥芯和移動套筒平衡（零位）時(shí)，閥芯關(guān)閉移動套筒上的縫隙，使液壓油不能從閥內(nèi)流出。當(dāng)閥芯被微調(diào)螺旋移動時(shí)，縫隙被打開，液壓油就會從P-A和B-T或P-B和A-T流過，這由閥芯的移動方向決定。液壓油的進(jìn)入使液壓缸活塞位置發(fā)生變化，活塞使觸桿和套筒沿閥芯的移動方向移動，從而使縫隙關(guān)閉。由于套筒的移動，使縫隙的開口減小，從而減小液壓油的流量，而液壓油流量的減小又使得套筒減速，最后停止在閥芯的平衡位置上，完成一次進(jìn)退刀操作。

圖4  Vishay Nobel SK700伺服閥工作原理

給液壓缸活塞設(shè)定的位置將會保持不變，不受活塞所受負(fù)載的影響。如果負(fù)載過大使活塞移動，伺服閥閥芯上的縫隙就會被觸桿打開，液壓油的壓力會使活塞返回到預(yù)先設(shè)定位置，從而保證磨盤工作間隙和磨漿質(zhì)量的穩(wěn)定性。

除控制功能外，伺服閥還具有安全保護(hù)功能，通過接入M口的壓力油實(shí)現(xiàn)快速退刀。此壓力形成作用在閥芯套筒上軸向力，當(dāng)超過彈簧施加的壓力時(shí)，使閥芯套筒發(fā)生移動，此時(shí)P-B和A-T完全打開，使液壓缸活塞移動到最大退刀極限位置，從而形成最大磨盤間隙。通常情況下，作用在M口的壓力不能低于3.5MPa，否則安全保護(hù)功能可能失效，詳見表1 Vishay Nobel SK700伺服閥主要技術(shù)參數(shù)表。

表1  Vishay Nobel SK700伺服閥主要技術(shù)參數(shù)

責(zé)任編輯：葛鴻燕