銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)污染的危害及防控措施

葉 海, 李 楊

(1.中色科技股份有限公司, 河南 洛陽 471039; 2.洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心, 河南 洛陽 471003)

銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)污染的危害及防控措施

葉 海1, 李 楊2

(1.中色科技股份有限公司, 河南 洛陽471039;
2.洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心, 河南 洛陽471003)

污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障的主要原因,其故障至少80%以上是由于液壓油的污染造成的.一個(gè)優(yōu)質(zhì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可能由于污染而經(jīng)常發(fā)生故障.由于污染原因,液壓元件的實(shí)際使用壽命往往比預(yù)計(jì)壽命短得多.為了確保液壓系統(tǒng)能夠安全、可靠地運(yùn)行,著重分析了銅軋機(jī)液壓油污染的主要原因及危害,并提出了具體控制措施.

銅軋機(jī); 液壓系統(tǒng); 污染; 控制

0 前 言

液壓傳動(dòng)技術(shù)誕生于18世紀(jì),由于液壓技術(shù)具有體積小、質(zhì)量輕、傳動(dòng)平穩(wěn)、機(jī)構(gòu)緊湊和可遠(yuǎn)程控制的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使其在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用;與此同時(shí),液壓傳動(dòng)設(shè)備又有其脆弱的一面,其中抗污染能力低是突出的弱點(diǎn).銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)工作環(huán)境一般處在高溫、高速、高負(fù)荷、高粉塵和高濕度變化等條件下,其油液容易受到污染,產(chǎn)生化學(xué)質(zhì)變,而使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生多種故障.由于銅軋機(jī)液壓AGC系統(tǒng)采用了電液伺服閥和高頻響應(yīng)比例控制閥,這些閥精度高,對(duì)油液污染敏感性強(qiáng),極易產(chǎn)生故障,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)危害極大.因此,必須對(duì)銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)的污染實(shí)施全過程監(jiān)測(cè)和控制,保證銅軋機(jī)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)的正常運(yùn)行.

1 液壓油污染的主要原因及危害

1.1 液壓油污染的主要原因

銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)的污染物來源主要有外界侵入污染物、系統(tǒng)制造污染物和系統(tǒng)生成污染物3個(gè)方面.而污染物的類型大致可分為固體顆粒、空氣、水、化學(xué)物質(zhì)和微生物等.在各種污染物中固體顆粒分布廣、危害大,是引發(fā)系統(tǒng)故障、降低可靠性和元器件使用壽命的主要原因.

固體顆粒物主要由金屬粉末、剝落物、研磨粉、膠質(zhì)、空氣中帶來的粉塵、砂子、沉積物和纖維等組成.這些顆粒大多是金屬和硅、鋁等氧化物,硬度一般較高,對(duì)系統(tǒng)和元件的危害較大.其主要來源有:購買的液壓元件內(nèi)部存留的型砂殘留物、加工鐵屑和密封殘?jiān)?購買的高壓軟管總成內(nèi)部灰塵及部分接頭部位殘留膠狀碎片;設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)中由于環(huán)境因素進(jìn)入管道內(nèi)部的石子、塵土等;硬管酸洗過程中管道內(nèi)壁附著的片狀鐵銹;酸洗后殘留在管內(nèi)的化學(xué)藥品類;現(xiàn)場(chǎng)配管過程中硬管在切割和套絲等加工過程中存留的鐵屑.

1.2 液壓油污染的危害

污染物進(jìn)入銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)后會(huì)堵塞液壓元件的節(jié)流孔或節(jié)流縫隙,改變液壓系統(tǒng)的工作性能,引起動(dòng)作失調(diào)甚至完全失靈,產(chǎn)生誤動(dòng)作造成事故;會(huì)加速液壓零件的磨損、研損、燒傷甚至破壞;引起閥的動(dòng)作失靈或者引起噪聲.

固體顆粒物會(huì)引起濾網(wǎng)堵塞,液壓泵吸油困難,回油不暢而產(chǎn)生氣蝕、振動(dòng)和噪聲,堵塞嚴(yán)重時(shí)會(huì)因阻力過大而將濾網(wǎng)擊穿,完全喪失過濾作用.更為嚴(yán)重的是固體顆粒在液壓缸內(nèi)會(huì)加速密封件的損壞,缸筒內(nèi)表面的拉傷,會(huì)產(chǎn)生磨損的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),使系統(tǒng)元件進(jìn)一步磨損,產(chǎn)生更多的固體顆粒使泄漏增大,推力不足或者動(dòng)作不穩(wěn)定、爬行、速度下降,產(chǎn)生異常的聲響與振動(dòng).

2 液壓系統(tǒng)的污染控制

液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)避免選用易于產(chǎn)生顆粒雜質(zhì)而污染系統(tǒng)油液的裝置、結(jié)構(gòu)等,最重要的是濾油器的設(shè)計(jì)和選擇.可考慮在對(duì)液壓油污染較敏感的液壓元件進(jìn)油處及容易產(chǎn)生磨屑的液壓元件的回油處增設(shè)吸油濾油器;在關(guān)鍵性液壓元件的進(jìn)油口設(shè)置輔助濾油器;在污染物侵入量大的系統(tǒng)中,安裝旁路過濾,改善清潔度.

液壓零件加工時(shí),一般要求采用“濕加工”法,即所有加工工序都要滴加潤(rùn)滑液或清洗液,以確保表面加工質(zhì)量,防止關(guān)鍵表面劃傷.加工完的新液壓零件都必須經(jīng)過清洗后方可使用.

液壓件裝配時(shí),應(yīng)采用“干裝配”法,即在零件表面干燥后進(jìn)行裝配;如需敲打,禁止使用鐵制錘頭敲打,可以使用木錘、橡皮錘等;裝配時(shí)不準(zhǔn)帶手套,不準(zhǔn)用纖維織品擦拭檢修面,防止纖維類臟物侵入閥內(nèi);已裝配完的液壓元件、組件暫不進(jìn)行組裝時(shí),應(yīng)將它們的所有油口用塑料塞堵住.

液壓件運(yùn)輸時(shí),一定要用防雨紙或塑料包裝紙將其打好包裝,放入適量的干燥劑,不允許雨水、海水接觸液壓件.裝箱前和開箱后,應(yīng)仔細(xì)檢查所有油口是否用塞子堵住、堵牢,對(duì)受到輕度污染的油口及時(shí)采取補(bǔ)救措施,對(duì)污染嚴(yán)重的液壓件必須再次分解、清洗.

液壓系統(tǒng)安裝時(shí),在現(xiàn)場(chǎng)配制的液壓管道必須經(jīng)過酸洗、除銹,必須對(duì)管道進(jìn)行打壓沖洗.管道按以下工藝流程進(jìn)行:脫脂→酸洗→中和→鈍化→干燥→涂油→封閉.酸洗前應(yīng)將經(jīng)過脫脂處理后的管子用凈化壓力水沖去內(nèi)外壁的堿性溶液和洗去油污.所有密封面、絲扣等必須涂油覆蓋以后才能進(jìn)行清洗.

液壓系統(tǒng)維護(hù)時(shí),新油加注前,應(yīng)采用精細(xì)過濾車三級(jí)過濾,使新油的污染度完全符合電液伺服閥對(duì)油液的要求,從而大大降低了對(duì)電液伺服閥的更換、清洗頻率,提高了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行率;防止油溫過高,否則會(huì)加速油液氧化變質(zhì),從而增加金屬磨損,并使密封件老化變形,造成液壓系統(tǒng)泄漏和污染;定期更換軸端和活塞密封,防止內(nèi)外漏泄和外部雜質(zhì)的侵入;定期清洗油箱,清除積垢,更換油濾器和空濾器,防止外界顆粒污染物進(jìn)入系統(tǒng)油箱和備用油箱.

3 液壓油的選擇及維護(hù)

液壓油是液壓系統(tǒng)的重要組成部分,不僅傳遞動(dòng)力,還起到潤(rùn)滑清洗液壓元件,為液壓系統(tǒng)降溫散熱的作用.要想保證液壓設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),保養(yǎng)好液壓油是關(guān)鍵.如何延長(zhǎng)液壓油的使用壽命是一項(xiàng)比較全面的工作,從油品的選擇到使用中的維護(hù),都需要有明確全面的用油方法.

3.1 選擇正確的油品

(1) 選擇正確的油品供應(yīng)商.考察其供油能力、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定能力、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、代理權(quán)限和供應(yīng)商的信譽(yù)等.

(2) 油品來源.了解其煉制技術(shù)、油品的品牌、生產(chǎn)商的能力、基礎(chǔ)油的優(yōu)劣、添加劑的來源及其配制技術(shù).

(3) 供應(yīng)商的服務(wù).提供專業(yè)性的選油意見、油品的更換指導(dǎo)、油品的維護(hù)指導(dǎo)、油品的檢驗(yàn)指導(dǎo)、油品的化驗(yàn)服務(wù)和油品的過濾服務(wù).

(4) 正確的油品.油品必須與設(shè)備的材料相容,并具有適當(dāng)?shù)姆夏芰?了解油品與密封材料的相容性、使用溫度、抗磨性和阻燃性等.

3.2 正確換油

(1) 新油過濾.不同用途的液壓油要求的清潔度可能有所區(qū)別,一般新油由于運(yùn)輸、開箱和添加管道等原因而達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn).

(2) 潤(rùn)滑系統(tǒng)清洗.供應(yīng)商應(yīng)該有完善的清洗方案,提供的清洗油品應(yīng)與新油有良好的相容.

(3) 換油過程.應(yīng)該有明確具體的換油方案.

3.3 正確的油品維護(hù)

(1) 使用中的過濾.新系統(tǒng)一定要配有合適的過濾設(shè)備.

(2) 使用中的檢查.周期性的檢查油溫、水溫和主要連接部位的震動(dòng),當(dāng)發(fā)生異常時(shí),立即進(jìn)行油品的檢查.

(3) 油品的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn).要求供應(yīng)商提供簡(jiǎn)單的油品現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)辦法,當(dāng)發(fā)現(xiàn)油品不合格時(shí),應(yīng)立即更換.

3.4 適當(dāng)?shù)挠推窓z驗(yàn)與過濾

(1) 定期檢驗(yàn)油品.周期性地用驗(yàn)油器化驗(yàn)油品,以發(fā)現(xiàn)油品是否遭受污染(如水份、溶劑和雜質(zhì)等),盡可能預(yù)先發(fā)現(xiàn)油品使用中的異常.

(2) 定期過濾油品.過濾后的油品清潔度應(yīng)滿足使用要求,達(dá)到清潔度的油品既可以延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)的使用壽命,也可以延長(zhǎng)油品的使用壽命.

(3) 定期化驗(yàn)油品的成分.具體分析油品的成分變化,對(duì)比液壓油失效的指標(biāo),以提供可行性的改進(jìn)措施.

4 結(jié) 論

(1) 銅軋機(jī)液壓系統(tǒng)的污染與控制應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)、制造、裝配、使用和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)加大檢測(cè)力度.

(2) 油液的清潔、油液的注入、油液的過濾;元件的清潔、裝配的清潔、裝配的規(guī)范;調(diào)試及工作中的正確使用等都是對(duì)液壓系統(tǒng)的保護(hù).

(3) 嚴(yán)格控制污染物的產(chǎn)生,能大大降低液壓系統(tǒng)的污染,提高其可靠性與穩(wěn)定性,保證銅軋機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn).

[1]夏志新.液壓系統(tǒng)污染控制[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.

[2]雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1998.

[3]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè):第五卷[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.

[4]王景財(cái).冷、熱連軋機(jī)液壓系統(tǒng)污染度的控制[J].液壓氣動(dòng)與密封,2006(4):56-58.

[5]馬福安.機(jī)修手冊(cè):第7卷[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993.

[6]溫新民.冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)的污染控制[J].江西冶金,2005(2):26-28.

PollutionPreventionintheHydraulicSystemofCopperRollingMill

YEHai1,LIYang2

(1.ChinaNonferrousMetalsProcessingTechnologyCo.,Ltd.,Luoyang471039,China;
2.LuoyangBureauofQualityandTechnicalSupervision,Luoyang471003,China)

The pollution in the hydraulic system,which gives rise to at least 80% of the hydraulic system failure,has aroused more and more attention from researchers.Owing to the pollution,a high-quality hydraulic transmission system may malfunction and the actual service life of hydraulic components is shortened.In the paper,through an analysis of the causes and detriments of the pollution in the copper mill hydraulic oil,some control measures have been proposed so as to ensure the safe and reliable operation of the hydraulic system.Keywordscopper rolling mill; hydraulic system; pollution; control

2014-07-01

葉 海(1986-),男,助理工程師,主要從事液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、軋機(jī)預(yù)應(yīng)力油缸方面的研究.E-mail:yehai15538856166@163.com

TG333.1;X76

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