RH精煉爐液壓系統(tǒng)的故障分析與改進

摘要：本文介紹了寶鋼集團八鋼公司第二煉鋼廠RH精煉爐液壓系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)原件的特點及故障，分析了故障原因，并征對相應的故障點做了優(yōu)化和改進，消除了故障，產(chǎn)生了良好的效果。

關(guān)鍵詞：RH精煉爐液壓系統(tǒng) 系統(tǒng)振動 插裝閥 故障

RH（即真空循環(huán)脫氣）系統(tǒng)設(shè)備是一種用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的鋼水二次精煉工藝裝備。要實現(xiàn)鋼材成分特別是有害氣體元素的精確控制，RH 真空精煉處理爐是目前高端鋼材不可或缺的冶煉設(shè)備 。但是八鋼二煉鋼120噸RH精煉爐自投產(chǎn)以來，RH鋼包升降液壓系統(tǒng)的故障率就一直較高，已經(jīng)嚴重影響到RH精煉爐的正常生產(chǎn)。

1.RH液壓系統(tǒng)在運行中存在的問題

在RH精煉裝置中，RH鋼包升降液壓系統(tǒng)是其中一個重要的組成部分。RH鋼包升降液壓系統(tǒng)是用于在鋼包處理位，通過頂升鋼包臺車來升降盛有鋼水的鋼包，使RH真空槽浸漬管插入鋼水液面下一定深度后進行真空脫氣的處理系統(tǒng)，待鋼水處理結(jié)束后，再將鋼包臺車降到鋼包臺車軌道上。RH精煉爐投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)：

（1）頂升油缸在頂升重包（盛滿鋼水的鋼包）時，在頂升和停止的瞬間液壓系統(tǒng)的噪音和振動非常大，經(jīng)常出現(xiàn)液壓泵出油壓力管路爆裂漏油事故，在滿負荷生產(chǎn)時基本上每周都要出現(xiàn)2-3次管路爆裂漏油事故。

（2）實現(xiàn)工位切換的插裝閥漏油頻繁，滿負荷生產(chǎn)時基本上每兩天就會發(fā)生一次漏油事故。在頻繁拆解處理漏油時發(fā)現(xiàn)插裝閥頂部端蓋密封圈經(jīng)常斷裂且磨損嚴重，密封件安裝過渡端蓋與彈簧的接觸面磨損嚴重，如下圖一所示，插裝閥閥芯彈簧在使用不到一個月就磨損變形嚴重。

圖一（嚴重磨損的插裝閥密封件安裝過渡端蓋）

2.RH液壓系統(tǒng)存在問題的分析及措施

頂升油缸在頂升重包（盛滿鋼水的鋼包）時，在頂升和停止的瞬間液壓系統(tǒng)的噪音和振動非常大，我們可以從以下兩方面進行分析：

①外負載阻力大，且可能有卡塞現(xiàn)象，震蕩阻力傳遞至液壓系統(tǒng)，使得系統(tǒng)噪音和振動非常大。不考慮卡塞阻力，單從頂升重量考慮，滿包鐵水有120噸，再加鋼包、鋼包車、頂升框架的重量，總重量超過240噸，從這點不難看出，液壓系統(tǒng)所承載負荷是非常大的，但這部分負荷是生產(chǎn)必須，無法剔除或者減少。從卡塞阻力考慮，我們檢查了鋼包車頂升框架導軌及導輪，發(fā)現(xiàn)1#工位東北角和東南角導輪間隙太大，2#工位東南角和西南角的導輪間隙較大，兩個工位鋼包在頂升過程中都有晃動現(xiàn)象。解決方案：將兩個工位頂升框架的導輪間隙按照圖紙要求進行整體調(diào)整，保證鋼包車在升降過程中即無晃動現(xiàn)象，也無卡塞現(xiàn)象。

②液壓系統(tǒng)可能存在設(shè)計缺陷或者控制不合理之處，導致系統(tǒng)運行時噪音大，振動大。從這點考慮我們首先對系統(tǒng)原理進行簡單介紹，如下圖二、圖三所示，當1#工位頂升時，比例溢流閥526、電磁換向閥527DT9a、電磁換向閥509.1同時得電，圖二中比例溢流閥526和電磁換向閥527DT9a同時得電，控制泵的壓力油進入主油泵控制系統(tǒng)，主油泵建立壓力，圖三中電磁換向閥509.1得電，壓力油P將2#工位的插裝閥510.2鎖死，并通過1#工位的插裝閥510.1進入到1#工位頂升缸，1#工位完成頂升動作。當1#工位下降時，液控單向閥508.1、比例溢流閥526、電磁換向閥527DT9b同時得電，液控單向閥508.1得電將液壓鎖503.2打開，同時圖二中比例溢流閥526和電磁換向閥527DT9b同時得電，控制泵的壓力油進入主油泵控制系統(tǒng)，主油泵失壓后實現(xiàn)馬達的功能，油缸中的液壓油由于重力作用將插裝閥511.1的彈簧頂開順原管路返回油箱。從液壓系統(tǒng)原理看，各種閥的得電配合順序是合理的，但是在實現(xiàn)頂升、停止和下降功能的瞬間，比例溢流閥526所給的電壓值是定值，也就是說控制泵的壓力油會迅速進入液壓泵控制系統(tǒng)來實現(xiàn)液壓泵建立壓力和失去壓力的功能，導致的結(jié)果是系統(tǒng)壓力會瞬間建立或瞬間失去，這樣在開啟和阻斷點上系統(tǒng)本身就會產(chǎn)生很大的自振動，再加上外負載較大，外負載的力量傳遞至液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)振動會更大。解決方案：對比例溢流閥電壓控制程序進行優(yōu)化改造，使油缸在頂升和停止的一剎那，速度按照斜坡原理運行，也就是說主油泵建議壓力和失去壓力都是在一定時間內(nèi)完成的，系統(tǒng)壓力是慢慢建立和慢慢失去的。

圖二（主油泵控制系統(tǒng)原理圖）

圖三（鋼包頂升插裝閥部位原理圖）

3.優(yōu)化改進后的效果

RH頂升缸在頂升和停止的一瞬間，噪音和振動均明顯減小，改進前后比較，至少都減小了一倍多，在改進后的近一年時間里，再未發(fā)生過液壓系統(tǒng)爆管漏油事故；插裝閥的故障漏油頻次明顯降低，在改造后的近一年時間里未發(fā)生過一起插裝閥漏油事故；液壓系統(tǒng)的漏油量也得到明顯控制，改進前液壓系統(tǒng)平均月消耗液壓油800L以上，改進后近一年時間，液壓系統(tǒng)僅僅消耗360L液壓油。RH液壓系統(tǒng)優(yōu)化改進項目在得到維護人員、操作人員及廠領(lǐng)導一致好評的同時又在煉鋼廠QC成果發(fā)布上取得了優(yōu)異的成績。

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