機(jī)械壓力機(jī)液壓站高溫問題分析及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

查小福（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710020）

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機(jī)械壓力機(jī)液壓站高溫問題分析及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

查小福
（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710020）

金豐S2-400型機(jī)械壓力機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)采用定時(shí)、定點(diǎn)、定量的潤(rùn)滑方式，根據(jù)潤(rùn)滑點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)速度和使用頻率確定其潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)。針對(duì)潤(rùn)滑油溫度過高導(dǎo)致潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)超標(biāo)，潤(rùn)滑油和液壓油變質(zhì)問題提出的改造方案，降低液壓站溫度，保持液壓油和潤(rùn)滑油油質(zhì)的正常壽命，減少系統(tǒng)中液壓部件的過早失效、損壞。

潤(rùn)滑系統(tǒng)；電磁換向閥；冷卻裝置；液控單向閥

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.069

CLC NO.: U463Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-210-03

1、序言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)用設(shè)備越來越成為對(duì)企業(yè)發(fā)展起著重要作用的因素，中國(guó)汽車工業(yè)的迅速擴(kuò)大影響制造裝備業(yè)的蓬勃發(fā)展。在企業(yè)跟進(jìn)的步伐中難免出現(xiàn)一系列的問題，其中包括設(shè)備問題帶來的制約。2005年僅有兩臺(tái)液壓壓力機(jī)和兩臺(tái)機(jī)械壓力機(jī)入住車身廠，經(jīng)過半年的安裝調(diào)試，金豐（中國(guó)）機(jī)械有限公司生產(chǎn)的兩臺(tái)機(jī)械壓力機(jī)正式開始運(yùn)轉(zhuǎn)，每年生產(chǎn)行程次數(shù)約為90萬(wàn)次。

2、現(xiàn)狀描述

2005年11月金豐（中國(guó)）機(jī)械有限公司S2-400兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)入正式生產(chǎn)中，設(shè)備故障率低，2006年下半年因安裝問題更換兩臺(tái)設(shè)備的潤(rùn)滑系統(tǒng)齒輪泵，隨后就是易損件的更換，金豐S2-400主傳動(dòng)均采用直齒，所有直齒都采用磨齒工藝進(jìn)行加工，主要體現(xiàn)其耐磨和準(zhǔn)確的傳動(dòng)功能。

跟隨國(guó)家經(jīng)濟(jì)的騰飛的腳步，重卡行業(yè)也不甘示弱，隨之設(shè)備的生產(chǎn)壓力越來越大，生產(chǎn)班次實(shí)行24小時(shí)連續(xù)不間斷生產(chǎn)，這對(duì)設(shè)備的要求更加嚴(yán)格。在嚴(yán)苛的生產(chǎn)制度下，金豐S2-400型壓力機(jī)出現(xiàn)了無(wú)故障提示停機(jī)的現(xiàn)象，并且每天出現(xiàn)在高溫時(shí)段，隨著氣溫的變化停機(jī)次數(shù)也在變化；除此之外設(shè)備在夏天運(yùn)行中停機(jī)次數(shù)驟然劇增，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)拍。

3、問題分析

針對(duì)上述情況我們制定了全面且細(xì)致的監(jiān)控方案。首先對(duì)設(shè)備現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行觀察，分時(shí)間、分產(chǎn)能、分季節(jié)全方位記錄，與此同時(shí)對(duì)設(shè)備主要部件加強(qiáng)巡檢、點(diǎn)檢，從潤(rùn)滑、動(dòng)作、可靠性三個(gè)方面準(zhǔn)確記錄。當(dāng)故障再次出現(xiàn)時(shí)，停機(jī)對(duì)所有部件進(jìn)行檢查，同時(shí)監(jiān)控設(shè)備程序，從中找出設(shè)備停機(jī)原始故障點(diǎn)。

經(jīng)過多次的檢查確認(rèn)，最終確認(rèn)設(shè)備故障停機(jī)是因?yàn)橐簤赫緶囟冗^高造成的。分析液壓站系統(tǒng)圖得知：設(shè)備開始運(yùn)行時(shí)，用于移動(dòng)工作臺(tái)舉升、夾緊的液壓回路開始工作，并且一直處于高壓狀態(tài)（如系統(tǒng)圖所示），此液壓回路油箱只有200L；設(shè)備運(yùn)行進(jìn)油口就向工作臺(tái)夾緊、放松裝置和移動(dòng)工作臺(tái)舉升裝置打壓，全系統(tǒng)壓力由溢流閥控制，多余壓力從溢流閥泄壓口泄露，不管在什么狀態(tài)，壓力一直保持在高壓狀態(tài)，油液泄壓比較大，油溫急速上升，最高可到85℃，液壓回路油箱和潤(rùn)滑油箱只有一板之隔，潤(rùn)滑油箱油溫也迅速上升，在很短的時(shí)間內(nèi)設(shè)備就會(huì)因?yàn)橐簤河蜏囟冗^高突然停機(jī)，或因潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)過高報(bào)警停機(jī)。不管哪種情況，原因只有一個(gè)——液壓回路油溫過高。

針對(duì)油溫過高，結(jié)合動(dòng)力系統(tǒng)原理圖我們得出一個(gè)結(jié)論：油溫過高主要是因?yàn)橄到y(tǒng)壓力長(zhǎng)時(shí)間處于高壓狀態(tài)，其次是沒有一個(gè)完整的冷卻系統(tǒng)提供可靠的油溫冷卻。

4、解決方案

4.1方案論證

金豐S2-400液壓站包括潤(rùn)滑油箱和液壓油箱,熱源主要產(chǎn)生在液壓油箱，對(duì)密封圈和閥組均有很大損傷，分廠基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)計(jì)大部分壓力機(jī)采用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，冷卻循環(huán)水系統(tǒng)基礎(chǔ)管路已經(jīng)布置完成，根據(jù)此壓力機(jī)的位置可采用冷卻水熱交換，但設(shè)備管路與基礎(chǔ)管路的連接與定位需要大量時(shí)間和人力，與此同時(shí)，生產(chǎn)需求不允許出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)；在測(cè)算熱交換過程中臨時(shí)采用移動(dòng)式大功率風(fēng)扇進(jìn)行風(fēng)冷，觀察效果很明顯。

4.2根據(jù)方案論證和現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)方法實(shí)施情況，決定對(duì)此兩臺(tái)設(shè)備采用系統(tǒng)改造和風(fēng)冷熱交換；結(jié)合壓力機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖，對(duì)液壓站進(jìn)行如下改造：

①液壓站上加裝冷卻裝置，對(duì)液壓油箱油溫進(jìn)行嚴(yán)格控制，由于油箱上部面積有限，需在液壓站附近空閑處做定位支撐架，作為固定熱交換器的輔助部件。

②根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的潤(rùn)滑系統(tǒng)液壓運(yùn)轉(zhuǎn)回路，更換閥組和加裝檢測(cè)開關(guān)，使原有的移動(dòng)工作臺(tái)夾緊、放松系統(tǒng)只在夾緊、放松狀態(tài)下處于高壓，此高壓狀態(tài)最多持續(xù)10-15秒，電磁閥結(jié)合時(shí)間也相應(yīng)減少。夾緊、放松完成后均為低壓，減少液壓油在高壓流動(dòng)中引起的高熱現(xiàn)象。更改后的系統(tǒng)圖如下：

增加或更換的液壓元件及作用如下：

三位四通電磁換向閥 DSV-G03-8C-A110 1個(gè) DSVG03-6C-A110 1個(gè)《七洋》

作用：增加了中位機(jī)能，各通口間有不同的連通方式，可滿足換向、保壓、泄壓三種使用要求。

（1）液控單向閥 MPC-03-W-10 1個(gè)《七洋》

作用：對(duì)夾緊、放松單元液壓缸進(jìn)行閉鎖，從雙向?qū)σ簤焊讑A緊、放松位置進(jìn)行控制。

（2）壓力開關(guān) CE-25 1個(gè)

作用：檢測(cè)單元，用于檢測(cè)壓力值變化程度，控制三位四通電磁換向閥換向和通、斷電時(shí)間。

（3）O型環(huán) P-11

轉(zhuǎn)換塊 PP2CN6-0508A 1個(gè)

作用：密封及壓力檢測(cè)原件裝換安裝方式。

（4）固定螺絲 M6*220（非標(biāo)）4個(gè)

作用：專業(yè)配備轉(zhuǎn)換塊的固定

（5）冷卻風(fēng)扇 FF25 220V 1個(gè)

作用：主要冷卻部件，釋放高壓所產(chǎn)生的油溫?zé)崃浚档拖到y(tǒng)熱量，穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行。

安裝位置如下圖

除此之外，我們對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的工作臺(tái)舉升夾緊裝置的控制也做了相應(yīng)的調(diào)整（如圖）

未改前：

改后的：

5、實(shí)施效果

針對(duì)設(shè)備存在的故障，我們進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)測(cè)量，改造后再進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控測(cè)量，根據(jù)室溫20℃（由于液壓站在地坑，溫度略低于車間），液壓油油溫29℃。溫升不超過10℃，根據(jù)本地最高氣溫（40℃）測(cè)試，油溫在54℃，根據(jù)本設(shè)備使用液壓油油品（L-HM32）特性,符合設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，移動(dòng)工作臺(tái)在夾緊舉升動(dòng)作之外壓力處于低壓，壓力沖擊小，設(shè)備運(yùn)行良好，其它功能均能正常實(shí)現(xiàn)。

[1]汪德濤.潤(rùn)滑技術(shù)手冊(cè)[Z].廣州機(jī)床研究所.

[2]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社.

[3]王鳳喜,何強(qiáng).液壓與氣動(dòng)設(shè)備維修問答.機(jī)械工業(yè)出版社.

Analysis of high temperature of hydraulic station of mechanical press and design of cooling system

Zha Xiaofu
（Shaanxi Heavy Duty Automotive Co.Ltd,Shaanxi Xi`an 710200）

This paper introduces an improved scheme for lubricating oil and hydraulic oil deterioration,which is the result of high temperature of lubricating oil,which can reduce the temperature of hydraulic station,keep the mormal life of hyaraulic oil and lubricating oil.

lubrication system; solenoidvalve; cooling equipment; retaining valve

U463

A

1671-7988（2016）08-210-03

查小福（1982-），男，工程師，就職于陜西重型汽車有限公司，從事設(shè)備管理、維護(hù)、改造等工作。