軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)故障分析與改進(jìn)

劉凱　王樹友　李偉

摘 要：針對邯鋼新區(qū)PLTCM在調(diào)試生產(chǎn)以來軋機(jī)高壓系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題，他們積極的對軋機(jī)高壓系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化合理設(shè)定參數(shù)。同時他們加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行中通過對泵、閥、液壓缸、管件及油品本身的科學(xué)的管理，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：軋機(jī)高壓系統(tǒng)；冷軋；油液精度；含水量

液壓系統(tǒng)在冷軋軋機(jī)設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，如用于控制軋輥輥縫調(diào)節(jié)的HGC系統(tǒng)、控制軋輥輥型的工作輥、中間輥彎輥系統(tǒng)及用于平衡支撐輥重量的平衡系統(tǒng)。軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)作為軋機(jī)的心臟其作用十分重要，因此在日常設(shè)備維護(hù)中要嚴(yán)格對高壓設(shè)備的管理，從而保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

經(jīng)過長期對軋機(jī)高壓系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)后發(fā)現(xiàn)需要注意以下幾個方面的問題：

1 高壓系統(tǒng)易出現(xiàn)高溫的問題及應(yīng)對措施

軋機(jī)高壓系統(tǒng)由于其工作壓力在280bar，在每個閥臺的系統(tǒng)中存在大量的系統(tǒng)過載作用的溢流閥，當(dāng)高壓高速的液壓油經(jīng)過這些閥門節(jié)流后會產(chǎn)生大量的熱，經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán)后最終這些高溫油進(jìn)入到油箱中。同時系統(tǒng)中大量的伺服閥、比例閥長、液壓缸時間使用后也會出現(xiàn)內(nèi)泄現(xiàn)象。這些內(nèi)泄油也會產(chǎn)生大量的摩擦熱導(dǎo)致油箱溫度升高。如圖一所示，液壓站系統(tǒng)中存在溫度自動控制作用的加熱器及板式冷卻器。但是在經(jīng)過使用后發(fā)現(xiàn)夏季環(huán)境溫度過高后經(jīng)常會出現(xiàn)系統(tǒng)溫度達(dá)到60℃的高溫報警情況。針對這一情況，我們經(jīng)過長期分析觀察總結(jié)出以下幾個方面的應(yīng)對措施：

1）按照既定周期對板式換熱器進(jìn)行清洗，檢查控制電磁閥是否正常工作。

2）日常點檢中對系統(tǒng)中各個溢流閥定期進(jìn)行溫度測試，發(fā)現(xiàn)某個閥門溫度過高需要對其進(jìn)行重新標(biāo)定或更換新閥。

3）對現(xiàn)有的板式換熱器進(jìn)行改造，加 大板片數(shù)量，從而加大單位時間內(nèi)換熱量，達(dá)到降低液壓站溫度的目的。

2 高壓系統(tǒng)油品精度控制

軋機(jī)高壓系統(tǒng)的主要特點是油液高精度的特點，由于軋機(jī)中板型厚度控制的精度在0.001mm的精度范圍內(nèi)，因此軋機(jī)高壓系統(tǒng)中使用了50多組高精度的伺服閥控制。為了保證這些閥組的正常工作，在整個泵站系統(tǒng)中存在四套過濾器，即油箱循環(huán)過濾器，泵組出口過濾器，軋機(jī)回油過濾器及閥臺入口過濾器。在日常維護(hù)中一定要實時的觀察這些過濾器的使用情況，一旦發(fā)現(xiàn)濾芯報警立即更換濾芯，避免出現(xiàn)損壞伺服閥的情況發(fā)生。同時要對每組濾芯制定強(qiáng)制更換周期，一般循環(huán)濾芯更換周期不超過6個月，其它濾芯更換周期不超過1年。

3 液壓油中含水檢測及控制措施

軋機(jī)液壓系統(tǒng)由于高壓、高溫及高速通過閥門節(jié)流孔，易導(dǎo)致油液本身的添加劑分子結(jié)構(gòu)破裂，破壞油液本身的穩(wěn)定性導(dǎo)致油水析出。而水分子的存在極易引起系統(tǒng)中的泵、閥、密封圈的損壞。因此需要定期對軋機(jī)油箱中的油液取樣送到專業(yè)廠家進(jìn)行含水量及精度分析，一旦其含水量和精度超過規(guī)定值應(yīng)立即采取措施進(jìn)行處理，必要的情況下進(jìn)行整體換油處理。現(xiàn)階段采取降低油液中含水量的方法主要是利用外加熱法，利用水遇熱變成蒸汽的特點將水從液壓油中分離處理，我廠幾次液壓站含水超標(biāo)后，經(jīng)過使用該分水裝置取得很好的效果。

4 系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)及更換周期

軋機(jī)液壓設(shè)備主要包括泵組、閥組、液壓缸及相應(yīng)的管件。在日常維護(hù)中應(yīng)根據(jù)這些設(shè)備的特點進(jìn)行點檢維護(hù)。

4.1 泵組

軋機(jī)泵分為主泵及循環(huán)泵，主泵為力士樂的恒壓變量泵共計4臺，用三備一。循環(huán)泵為螺桿泵，主要用于油箱本身油液的自循環(huán)。軋機(jī)高壓主泵由于其設(shè)定的工作壓力在280bar，電機(jī)工作負(fù)荷比較大。由于高壓泵屬于恒壓變量泵，每臺泵在工作中出力不同，將會造成不同泵工作電機(jī)的工作電流差距很大。為保證電機(jī)及聯(lián)軸器的使用壽命，需要定期通過調(diào)整泵口的流量控制閥對電機(jī)的工作負(fù)載進(jìn)行匹配。從而達(dá)到保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

4.2 閥組

高壓液壓系統(tǒng)中存在大量的比例閥閥、伺服閥，這些閥的控制精度比較高，在日常點檢中主注意聽這些閥的泄油聲音，判定其泄油量是否超標(biāo)。同時觀察給定輸入電流值的情況下閥出口的壓力是否正常，是否出現(xiàn)控制電流波動。一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)壓力控制出現(xiàn)異常及時檢查更換處理。同時分析設(shè)備損壞的原因，以減少備件費(fèi)用。

4.3 液壓缸

軋機(jī)中使用了大量的液壓缸，總共大約有200多條。大的液壓缸如HGC液壓缸，重達(dá)6噸，小的鎖緊液壓缸只有不到10千克。在日常維護(hù)中要時時注意這些液壓缸的使用狀態(tài)。注意按照周期對這些液壓缸的耳軸處進(jìn)行補(bǔ)油。同時觀察液壓缸的防塵密封損壞情況，判定其內(nèi)泄量的情況。制定合理的液壓缸更換周期。一般如軋機(jī)HGC液壓缸的使用周期在7-10年，因此在第七年開始應(yīng)該有計劃的對軋機(jī)內(nèi)部液壓缸進(jìn)行更換，以避免出現(xiàn)緊急事故情況發(fā)生。

4.4 液壓管路

軋機(jī)液壓管路通常采用不銹鋼管件及管路，安裝中除注意保證管口清潔外還應(yīng)該注意對絲扣處涂抹防粘結(jié)油脂，以防止長時間工作后接頭粘結(jié)情況出現(xiàn)。同時不銹鋼管在長時間承受高溫、高壓沖擊后易出現(xiàn)變形的情況，因此對一些震動大，沖擊頻繁的重要管路要使用硬度更高一些的鍍鋅管件。位置合適的位置將硬管改為軟管，以減小液壓油的沖擊震動的危害。軋機(jī)液壓缸較多，決定了其管線布置比較密集如下圖3所示，在處理這些管路漏油時要注意使用半開口的專用扳手，以減少事故處理的時間。

5 結(jié)語

通過多年對冷軋軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)的維護(hù)，遇到的各種問題進(jìn)行分析總結(jié)。獲得了很多行之有效的辦法，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、減低事故時間做出了很多貢獻(xiàn)。在今后的設(shè)備維護(hù)中，我將會繼續(xù)深入地對軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)進(jìn)行研究，為實現(xiàn)我國冷軋板質(zhì)量的進(jìn)一步提高做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳樹宗.唐鋼1800mm5機(jī)架冷連軋機(jī)過程控制模型設(shè)定系統(tǒng).中國冶金，2012年10月第22卷第10期.

[2] 江志林.某主動懸掛液壓伺服系統(tǒng)性能分析.四川兵工學(xué)報，2009年第4月第30卷第4期.

作者簡介：

劉凱（1983-），男，漢族，本科，工程師，液壓技術(shù)員。