高爐開口機(jī)液壓系統(tǒng)優(yōu)化

摘 要：本文主要分析了爐前開口機(jī)液壓系統(tǒng)存在的各種設(shè)備問題，針對(duì)液壓系統(tǒng)存在的問題，提出了解決措施，確保了高爐開口機(jī)液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行，為高爐的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了良好的條件。

關(guān)鍵詞：高爐；開口機(jī)；液壓系統(tǒng)

前言

爐前開口機(jī)是高爐爐前的三大重點(diǎn)設(shè)備之一[1]，其能否正常工作，直接關(guān)系到高爐的生產(chǎn)能否順行。開口機(jī)常年在高溫、高負(fù)荷下的環(huán)境下運(yùn)行，造成開口機(jī)的相關(guān)設(shè)備極易損壞[2]。液壓站采用的均為46#抗磨液壓油，故而液壓站油品可以相互共用。在原設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)液壓站的系統(tǒng)壓力和管路布置，依據(jù)理論實(shí)施，而在安裝和使用的過程中，發(fā)現(xiàn)有很多弊端，制約著生產(chǎn)，造成很大的成本浪費(fèi)，能源消耗和人員勞動(dòng)成本的多重浪費(fèi)，改造勢在必行。

本文主要分析了爐前開口機(jī)液壓系統(tǒng)存在的系統(tǒng)壓力偏高，系統(tǒng)不完善易瀉油等問題，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造，確保了高爐開口機(jī)液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行，為高爐的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了良好的條件。

1.液壓系統(tǒng)存在的問題

山東萊蕪鋼鐵股份煉鐵廠開口機(jī)液壓系統(tǒng)電機(jī)采用AC380V/50HZ電源，電磁閥采用DC24V電源。開口機(jī)液壓系統(tǒng)主要存在以下問題。

（1）液壓站系統(tǒng)壓力設(shè)計(jì)偏高。造成管路沖擊大，經(jīng)常出現(xiàn)跑冒滴漏的現(xiàn)象，造成油脂的浪費(fèi)和設(shè)備的損壞。系統(tǒng)壓力為21Mpa，造成管路沖擊大，經(jīng)常出現(xiàn)跑冒滴漏的現(xiàn)象，同時(shí)在冷床系統(tǒng)中采用的榆次調(diào)速閥（FCG-06-250）最高允許工作壓力21Mpa，造成工作性能的不穩(wěn)定。通過對(duì)執(zhí)行元件作用力進(jìn)行核算，16 Mpa完全具備工作要求。

（2）部分液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善，如橫移鏈臂提升液壓缸，一個(gè)區(qū)的兩個(gè)液壓缸無任何同步裝置和安全保護(hù)裝置，靠提升鏈臂的強(qiáng)制同步，造成液壓缸的使用壽命降低。通過對(duì)液壓系統(tǒng)泵站和支路的壓力重新調(diào)整不僅可延長液壓系統(tǒng)各元件的使用壽命，減少備件消耗，達(dá)到降低成本的目的，同時(shí)還可以減少由于振動(dòng)和沖擊引起的沖擊而造成的油脂泄露，降低職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）高壓球閥漏油是由于0型圈出現(xiàn)間隙咬傷造成。間隙咬傷主要是由于0型圈的材質(zhì)較軟，密封間隙又較大，在高壓油的壓力作用下，0型圈的一部分被擠入間隙中去，，引起0型圈的局部應(yīng)力集中，以致在運(yùn)動(dòng)過程中不切掉，造成o型圈的間隙咬傷，從而引發(fā)油脂泄露

2.優(yōu)化措施

為保證液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)延長液壓系統(tǒng)各元件的使用壽命，減少備件消耗，降低備件，降低油脂消耗和職工勞動(dòng)強(qiáng)度的目的，對(duì)液壓系統(tǒng)泵站和支路的壓力重新校核和調(diào)整，對(duì)設(shè)計(jì)不完善的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

為保證不影響正常生產(chǎn)的前提下，做好液壓系統(tǒng)的優(yōu)化，決定按照下列步驟實(shí)施：

（1）針對(duì)液壓泵站系統(tǒng)壓力的重新校核。首先對(duì)設(shè)備完成正常動(dòng)作所需作用力進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)設(shè)備完成動(dòng)作所需作用力和液壓缸的尺寸推算出液壓缸所需作用力。乘上安全系數(shù)，確定出每個(gè)執(zhí)行元件所需最高工作壓力。調(diào)整液壓泵站的工作壓力，進(jìn)行手動(dòng)動(dòng)作測試。測試正常后，確定泵站工作壓力，對(duì)各安全參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。安全參數(shù)調(diào)整完畢后，進(jìn)行自動(dòng)測試，同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)延時(shí)、比例調(diào)速、支路安全保護(hù)參數(shù)的調(diào)整。針對(duì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力 16Mpa，通過對(duì)執(zhí)行元件液壓缸的壓力校核，只需4 Mpa就可滿足工作正常需求情況，采用在支路上增加減壓閥，降低支路液壓壓力的方案。安裝完減壓閥后結(jié)合作用力的計(jì)算，調(diào)整支路的液壓系統(tǒng)壓力。

（2）針對(duì)部分液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不完善，如橫移臺(tái)架鏈臂提升液壓缸，一個(gè)區(qū)的兩個(gè)液壓缸無任何同步裝置和安全保護(hù)裝置，靠提升鏈臂的強(qiáng)制同步，造成液壓缸的使用壽命降低的情況，制作安全閥塊，安裝分流閥，通過調(diào)整兩個(gè)液壓缸流量的一致，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)液壓缸速度的同步，同時(shí)在兩個(gè)液壓缸之間增加安全溢流閥，實(shí)現(xiàn)良好的安全保護(hù)，實(shí)現(xiàn)延長設(shè)備使用壽命的目的。對(duì)需要更換濾芯的過濾器，在液面上部通以壓縮空氣，使濾筒內(nèi)的油液在此壓力下經(jīng)濾筒下部放油口排出，并流回油箱，等過濾器內(nèi)油液自動(dòng)排到油箱內(nèi)即可進(jìn)行濾芯的更換。這種操作過程可實(shí)現(xiàn)如下預(yù)期目的：

①油液是在受壓情況下流動(dòng)，流速大大加快，節(jié)省了時(shí)間；

②排油過程是在封閉環(huán)境中自動(dòng)完成，避免了對(duì)環(huán)境的污染；

③過濾器內(nèi)的殘留油液，經(jīng)過濾芯過濾后直接流回油箱，避免了油液浪費(fèi)。

（3）通過測量，發(fā)現(xiàn)0型圈溝槽的尺寸為寬4.7 mm，深2.5mm。球閥采用直徑為2.65 mm的0型圈。通過測量確認(rèn)造成0型圈咬傷的原因是由于溝槽較寬（一般槽寬應(yīng)為0型圈截面直徑的1.1～1.5倍），0型圈游動(dòng)的范圍很大，易磨損；再加上作為靜密封，受工作壓力的脈動(dòng)，靜密封不靜止，加劇0型圈的磨損；同時(shí)由于內(nèi)壓較高，極易將o型圈擠入間隙中，引發(fā)咬傷。

針對(duì)以上原因，采用了在溝槽中加設(shè)聚四氟乙烯的“擋圈”，防止0型圈間隙咬傷現(xiàn)象的發(fā)生。安裝擋圈的0型圈在高壓作用下，首先向擋圈靠攏，0型圈與擋圈相互擠壓，由于他們都是彈性體，兩者同時(shí)發(fā)生變形，此變形首先想它們的上下兩角擴(kuò)展，而不至出現(xiàn)0型圈的咬傷現(xiàn)象。不僅消除了0型圈咬傷現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)大大提高了0型圈的耐壓能力，還有助于0型圈的良好潤滑。為了保證更加球閥密封的更加可靠性，還在連接螺紋處涂抹管螺紋密封膠，在密封圈后再加一道防護(hù)，進(jìn)一步縮小泄漏的幾率。

3.結(jié)論

本文主要分析了爐前開口機(jī)液壓系統(tǒng)存在的液壓站系統(tǒng)壓力設(shè)計(jì)偏高。造成管路沖擊大，造成油脂的浪費(fèi)和設(shè)備的損壞，系統(tǒng)不完善易瀉油等問題。針對(duì)以上問題，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了改造，確保了高爐開口機(jī)液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行，為高爐的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了良好的條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉文賢.2800m3高爐開口機(jī)改造.設(shè)置誓埋與維[J]，2014（2）：54-56

[2]龍飚.開口機(jī)液壓系統(tǒng)技術(shù)改造.液壓氣動(dòng)與密封 [J]，2012（2）：21-23

作者簡介：

白耀歡（1979.1—），甘肅省白銀市人，畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)，山鋼集團(tuán)萊蕪分公司煉鐵廠運(yùn)行車間工程師，主要研究方向：冶金設(shè)備管理。