1、前言
碳素產(chǎn)品生產(chǎn)中，按工藝要求需對(duì)生、熟陽(yáng)極（陰極）及殘極進(jìn)行破碎，大噸位產(chǎn)品尤其是塊料的破碎因其材質(zhì)本身較滑，加工有一定難度。本文介紹的油壓
破碎機(jī)以低功耗、高壓大流量、控制準(zhǔn)確可靠、安全性能好、工作效率高等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。
2、油壓機(jī)液壓系統(tǒng)主要組成部分及工作原理
油壓破碎機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)置了進(jìn)油調(diào)壓回路，主壓機(jī)控制回路，冷卻過濾系統(tǒng)。
系統(tǒng)主要工作參數(shù)：
P工作= 16 MPa;
L工作= 160 L/Min；
p最高=25 MPa;
L最高= 160 Umin；
生產(chǎn)能力為8 t/h，8 h/班，2班／天，5天／星期；
破碎室尺寸（長(zhǎng)×寬x高）為1100 x 1940×1060mm3：
破碎壓力≥5000 kN；
排破料尺寸≤100×100。
1)進(jìn)油調(diào)壓回路
本部分油路中設(shè)置2組電機(jī)泵組，其中1組工作，1組備用。泵吸口設(shè)置吸油過濾器以防止吸入雜質(zhì)及異物，保證泵所吸油液的清潔度。系統(tǒng)所用泵為恒功率柱塞泵（160YCY14 - 1B），能實(shí)現(xiàn)在高負(fù)載狀態(tài)下功率自我匹配的正常工作（見圖1）。油路中設(shè)置常規(guī)單向插裝閥，防止高壓反向沖擊起到泵保護(hù)功能。
圖中：A-A2-B2-C2-D2-D-C-B-A為工作范圍；Al-Bl-Cl-Dl力調(diào)整示范曲線。
油路中并聯(lián)單向電磁溢流插裝閥油路進(jìn)行壓力無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，全自動(dòng)加壓、卸載控制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常工作狀態(tài)、低耗狀態(tài)及過載保護(hù)的壓力控制。
2)主壓機(jī)控制回路
主壓機(jī)采用三缸工作制，有2個(gè)側(cè)部缸和1個(gè)主缸，三缸采用機(jī)械同步互鎖。
主缸回路是基于主動(dòng)缸回路設(shè)置，具有前行、增壓、保壓、降壓、預(yù)卸載、反行等功能。本油路動(dòng)作時(shí)主缸加壓使主壓機(jī)壓力達(dá)到500 t力，從而保證棒料充分搗固壓碎。主動(dòng)缸回路主要由6組電磁插裝閥組成，構(gòu)成兩級(jí)三位四通換向回路。主動(dòng)缸回路單獨(dú)動(dòng)作時(shí)能實(shí)現(xiàn)壓機(jī)低壓快速進(jìn)退。在此過程中，充液閥控制油路同時(shí)切換以反向打開充液閥，使其(CFl-H200B)能向主缸快速補(bǔ)油和回油，實(shí)現(xiàn)主壓機(jī)同步進(jìn)退。
主壓機(jī)油路中設(shè)置單獨(dú)控油回路，此油路設(shè)置一蓄能器(NXQl-12.5/31.5H)，并設(shè)有反向自封單向閥，使控油在系統(tǒng)壓力下降時(shí)能有足夠的壓力油，保證所有插裝閥處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
主壓機(jī)油路中設(shè)有3個(gè)配有二次儀表的壓力傳感器，其中1套設(shè)置于側(cè)部缸前進(jìn)油路中，1套設(shè)置于側(cè)部缸退回油路中，1套設(shè)置于主缸前進(jìn)油路中，共設(shè)置三級(jí)壓力控制(5 MPa，16 MPa，21 MPa)。此部分元件于PLC聯(lián)網(wǎng)對(duì)主壓機(jī)壓力進(jìn)行精確調(diào)整控制。
推料缸控制油路為常規(guī)油路，由三位四通換向滑閥控制推料液壓缸的進(jìn)退，設(shè)置疊加雙單向節(jié)流閥控制調(diào)節(jié)開閉速度。在推料缸無(wú)桿腔設(shè)置溢流閥起安全保護(hù)作用。
傾翻缸控制油路亦為常規(guī)油路，由三位四通換向滑閥控制液壓缸的進(jìn)退，設(shè)置疊加雙單向節(jié)流閥控制調(diào)節(jié)開閉速度。同時(shí)設(shè)置疊加雙液控單向閥進(jìn)行定位控制。
3)自循環(huán)冷卻過濾系統(tǒng)
500 t油壓破碎機(jī)設(shè)置循環(huán)冷卻過濾系統(tǒng)。此系統(tǒng)為連續(xù)工作制，使系統(tǒng)用油保證足夠良好的清潔度（NAS 1638 9級(jí)），同時(shí)冷卻油液使油溫處于正常工作溫度。
500 t油壓破碎機(jī)機(jī)架采用鋼材焊接組合而成，機(jī)架的一端是加壓部分，設(shè)有柱塞缸、2個(gè)側(cè)部缸和破碎齒板的沖頭。另一端是支承受壓部分，設(shè)有推料缸和破碎、推料齒板，上部設(shè)有進(jìn)料裝置及傾翻70。的工作臺(tái)。機(jī)架兩側(cè)設(shè)有沖頭的導(dǎo)軌和護(hù)板。破碎機(jī)下部設(shè)有排料的格篩。
當(dāng)殘極被翻傾進(jìn)入破碎腔后，側(cè)部缸推沖頭快速前進(jìn)，開始推擠物料，液壓油壓力升高，達(dá)到設(shè)定值時(shí)，側(cè)部缸停止前進(jìn)，而主柱塞開始工作，慢速推進(jìn)沖頭對(duì)物料進(jìn)行加壓破碎。當(dāng)油壓上升到設(shè)定值(壓力達(dá)到500 t)時(shí)，加壓停止，側(cè)部缸帶動(dòng)沖頭快速返回。然后推料液壓缸推動(dòng)推料齒板，把破碎物料推到中央部位，然后退回到原位。此過程中被破碎合格的料漏下格篩。如此重復(fù)上述動(dòng)作，即：側(cè)部缸前進(jìn)→主柱塞加壓→主柱塞保壓→主柱塞卸壓→側(cè)部缸后退→推料液壓缸前進(jìn)→推料油液壓后退，直到破碎完畢。
本設(shè)備電氣控制系統(tǒng)由控制柜、操作臺(tái)及各個(gè)控制接點(diǎn)組成，由PLC對(duì)500 t殘極破碎機(jī)進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)和工藝流程控制。
本系統(tǒng)使用某公司的S7-200系列PLC進(jìn)行核心控制，同時(shí)可向主控室傳送系統(tǒng)起動(dòng)和故障警報(bào)信號(hào)；在操作臺(tái)上配備10英寸的彩色液晶觸摸屏，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控和故障顯示分析，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，并能進(jìn)行自動(dòng)、手動(dòng)控制切換和系統(tǒng)起停控制。
3、系統(tǒng)的幾個(gè)特點(diǎn)
1)使用安全性
這一點(diǎn)在系統(tǒng)中是特別重要的。本系統(tǒng)設(shè)有壓力傳感器、卸載溢流閥和限壓安全閥，用以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過載保護(hù)。除此以外，各液壓缸均設(shè)置行程限位開關(guān)，當(dāng)行程到位時(shí)，換向控制油路卸壓，液壓缸停止動(dòng)作，保證設(shè)備安全。
2)工作平穩(wěn)性
本系統(tǒng)采用電磁球座閥、單向插裝閥、疊加節(jié)流閥和溢流閥構(gòu)成主缸的卸壓回路，以消除主缸降壓、卸壓時(shí)的沖擊（見圖2）。以往某些設(shè)備主缸的卸壓大都是通過充液閥的預(yù)卸閥完成，由于結(jié)構(gòu)所限，這種預(yù)卸閥的開啟速度和開口量不能按系統(tǒng)工作的實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成主缸卸壓的沖擊較大。本系統(tǒng)采用的卸壓回路在開啟過程中，閥口的面積變化比較緩慢，控制蓋板上的阻尼小孔和疊加節(jié)流閥可精確控制主閥開啟速度，溢流閥能使油路有一定的背壓用于主機(jī)工藝要求，因此可以得到滿意的卸壓緩沖效果。
3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便性
本系統(tǒng)回路構(gòu)成大量采用插裝閥控制方式，這使得整個(gè)系統(tǒng)元件數(shù)量少、成本低、體積小、重量輕，系統(tǒng)中主油路主要由插裝閥構(gòu)成。集方向控制、壓力控制、流量控制等多種機(jī)能為一體，是一典型的多種功能大流量、高壓力控制實(shí)例。
4)設(shè)計(jì)先進(jìn)性
500 t油壓破碎機(jī)液壓系統(tǒng)是我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的一套國(guó)產(chǎn)化大型設(shè)備。該設(shè)備采用了PLC電液自動(dòng)控制，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、工作安全可靠。各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)調(diào)整方便，可準(zhǔn)確地分析故障及檢測(cè)系統(tǒng)性能，使各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了機(jī)、電、液一體化。
500t油壓破碎機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖見圖3。
4、結(jié)束語(yǔ)
500 t油壓破碎機(jī)液壓系統(tǒng)全套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)83%以上。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同期水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
500 t油壓破碎機(jī)液壓系統(tǒng)的研制成功，對(duì)我國(guó)碳素企業(yè)油壓破碎機(jī)的使用，具有廣泛的推廣意義。
三門峽富通新能源銷售破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、秸稈粉碎機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
