板框壓濾機液壓站是實現(xiàn)板框 “壓緊 - 保壓 - 松開” 核心動作的動力源,其工作原理圍繞液壓傳動技術(shù)展開,通過液壓油的壓力轉(zhuǎn)換與流量控制,驅(qū)動壓濾機的壓緊機構(gòu)(如油缸)完成濾板的密封與松開,為固液分離過程提供穩(wěn)定的壓緊力。以下從核心組成、工作流程、關(guān)鍵控制邏輯三方面詳細(xì)解析:
一、液壓站核心組成:動力與控制的 “硬件基礎(chǔ)”
液壓站的功能實現(xiàn)依賴于 “動力元件 - 執(zhí)行元件 - 控制元件 - 輔助元件” 的協(xié)同,各部分作用如下表所示:
元件類別 | 具體部件 | 核心作用 |
---|---|---|
動力元件 | 液壓泵(多為齒輪泵 / 葉片泵) | 將電機的機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能,為系統(tǒng)提供高壓油源(核心動力源)。 |
執(zhí)行元件 | 壓緊油缸(單 / 雙作用油缸) | 將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能,通過活塞桿伸縮推動濾板壓緊或松開。 |
控制元件 | 電磁換向閥 | 控制液壓油的流動方向,切換油缸 “伸出(壓緊)” 或 “縮回(松開)” 狀態(tài)。 |
溢流閥 | 設(shè)定系統(tǒng)高壓力,防止壓力過高損壞元件(安全保護(hù) + 壓力調(diào)節(jié))。 | |
保壓閥(單向閥 / 液控單向閥) | 壓緊后鎖死油缸油路,防止液壓油泄漏導(dǎo)致壓緊力下降,實現(xiàn)長時間穩(wěn)定保壓。 | |
節(jié)流閥 / 調(diào)速閥 | 控制液壓油流量,調(diào)節(jié)油缸伸縮速度(避免動作過快導(dǎo)致沖擊)。 | |
輔助元件 | 油箱 | 儲存液壓油,同時散熱、沉淀雜質(zhì)、分離油中氣泡。 |
濾油器 | 過濾液壓油中的雜質(zhì),保護(hù)泵、閥等精密元件不被磨損。 | |
壓力表 / 壓力傳感器 | 實時監(jiān)測系統(tǒng)壓力,為人工或自動控制提供壓力信號。 | |
密封圈 / 油管 | 密封油路,防止液壓油泄漏,保證壓力傳遞效率。 |
二、核心工作流程:三大階段的壓力與方向控制
板框壓濾機的工作周期(濾板操作)中,液壓站主要經(jīng)歷壓緊、保壓、松開三個階段,每個階段的油路走向與壓力控制邏輯不同:
1. 階段 1:濾板壓緊 —— 建立初始密封壓力
當(dāng)壓濾機需要 “密封濾板” 以準(zhǔn)備進(jìn)料時,液壓站進(jìn)入壓緊階段,流程如下:
電機啟動:驅(qū)動液壓泵運轉(zhuǎn),液壓泵從油箱吸油,將低壓油加壓為高壓油(壓力由溢流閥設(shè)定,通常為 10-30MPa,根據(jù)濾板尺寸和物料特性調(diào)整)。
換向閥切換:電磁換向閥得電,閥芯移動,將高壓油的流向引導(dǎo)至壓緊油缸的無桿腔(油缸活塞一側(cè)無活塞桿,腔室容積大)。
油缸伸出:高壓油進(jìn)入無桿腔,推動活塞和活塞桿向前伸出,活塞桿前端連接 “壓緊板”,進(jìn)而推動所有濾板向 “止推板” 方向靠攏,直至所有濾板之間的密封面緊密貼合,形成密封的濾室。
壓力達(dá)標(biāo)停止:當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到溢流閥設(shè)定的 “壓緊壓力” 時,溢流閥開啟,多余的高壓油通過溢流閥流回油箱(此時液壓泵處于 “卸荷” 狀態(tài),避免過載),壓緊動作停止。
2. 階段 2:保壓 —— 維持穩(wěn)定密封力(關(guān)鍵階段)
壓緊完成后,壓濾機進(jìn)入 “進(jìn)料過濾” 階段(物料通過泵壓入濾室,固體顆粒被濾布截留,液體通過濾布排出),此階段液壓站需保持濾板的壓緊力,防止物料泄漏,即保壓階段:
保壓閥鎖死油路:壓緊動作停止后,電磁換向閥失電復(fù)位,但保壓閥(液控單向閥) 會鎖死壓緊油缸無桿腔的油路 —— 由于液控單向閥的 “單向?qū)ā?特性,無桿腔內(nèi)的高壓油無法回流,從而維持活塞的位置和濾板的壓緊力。
壓力補償(可選):若長時間保壓過程中,因油缸密封微量泄漏導(dǎo)致壓力下降(低于設(shè)定保壓值),系統(tǒng)會通過壓力傳感器檢測到壓力變化,觸發(fā)液壓泵再次啟動,向無桿腔補油,直至壓力回升至設(shè)定值后,泵再次卸荷,實現(xiàn) “動態(tài)保壓”(部分高端液壓站具備此功能,普通機型為 “靜態(tài)保壓”)。
保壓持續(xù)時間:保壓時間與過濾周期一致,直至濾室內(nèi)的濾餅達(dá)到設(shè)定厚度或含水率,過濾階段結(jié)束。
3. 階段 3:濾板松開 —— 卸料準(zhǔn)備
過濾完成后,需要 “松開濾板” 以排出濾餅,液壓站進(jìn)入松開階段,流程如下:
換向閥反向切換:電磁換向閥反向得電,閥芯移動,將高壓油的流向引導(dǎo)至壓緊油缸的有桿腔(活塞一側(cè)有活塞桿,腔室容積小),同時打開保壓閥的 “控制油路”(液控單向閥的解鎖油路)。
油缸縮回:高壓油進(jìn)入有桿腔,推動活塞和活塞桿向后縮回,帶動壓緊板反向移動,遠(yuǎn)離濾板;同時,無桿腔內(nèi)的低壓油(因活塞后退被擠壓)通過解鎖后的保壓閥、換向閥流回油箱。
松開到位停止:當(dāng)活塞桿完全縮回(或壓緊板退至設(shè)定位置,通過行程開關(guān)檢測),電機停止,液壓泵停轉(zhuǎn),松開動作完成,后續(xù)可通過拉板機構(gòu)拉動濾板,排出濾餅。
三、關(guān)鍵控制邏輯:安全與效率的保障
液壓站的穩(wěn)定運行依賴于 “壓力控制” 和 “方向控制” 的協(xié)同,其中兩個核心邏輯需重點關(guān)注:
1. 壓力控制:由溢流閥主導(dǎo),防止過載
設(shè)定壓力:溢流閥的設(shè)定壓力直接決定濾板的壓緊力 —— 壓力過低會導(dǎo)致濾板密封不嚴(yán),物料泄漏;壓力過高會損壞濾板、油缸或密封件,因此需根據(jù)濾板材質(zhì)(聚丙烯濾板耐壓通?!?5MPa)和物料粘度、進(jìn)料壓力綜合設(shè)定。
卸荷保護(hù):當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時,溢流閥自動開啟,將高壓油導(dǎo)回油箱,避免液壓泵、油缸因超壓損壞,同時減少電機負(fù)荷(卸荷時電機電流僅為加載時的 1/3-1/2)。
2. 方向控制:由電磁換向閥主導(dǎo),切換動作
動作切換的 “互鎖”:電磁換向閥的 “壓緊” 和 “松開” 線圈不會同時得電(電路設(shè)計互鎖),避免出現(xiàn)高壓油同時進(jìn)入油缸兩腔的 “憋壓” 情況,防止油缸損壞。
速度調(diào)節(jié):部分液壓站在油缸進(jìn)油 / 回油路上設(shè)置節(jié)流閥,通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小,控制液壓油的流量,進(jìn)而調(diào)整壓緊 / 松開的速度(例如:壓緊速度可稍快,松開速度稍慢,避免壓緊板沖擊濾板)。
四、常見問題與原理關(guān)聯(lián)
理解液壓站原理后,可快速定位常見故障的根源:
濾板泄漏:多為保壓階段壓力不足,可能是保壓閥密封失效(油液回流)、液壓泵壓力不足(溢流閥故障)或油缸密封損壞(油液泄漏)。
壓緊 / 松開動作緩慢:可能是液壓泵流量不足(泵磨損)、濾油器堵塞(油液流通不暢)或節(jié)流閥開口過小。
系統(tǒng)噪音大:可能是液壓泵吸油不足(油箱油位低、吸油濾堵塞)或油液中氣泡過多(油箱密封不嚴(yán),空氣進(jìn)入油路)。
綜上,板框壓濾機液壓站的本質(zhì)是 “以液壓油為介質(zhì),通過壓力和方向控制,將電能轉(zhuǎn)化為機械能” 的動力系統(tǒng),其核心目標(biāo)是為濾板的密封與松開提供穩(wěn)定、可控的壓緊力,是保證壓濾機固液分離效率和操作安全性的關(guān)鍵部件。