周強(qiáng)++許武
摘 要:本文介紹了60MN臥式鋼管熱擠壓機(jī)液壓系統(tǒng)組成及動(dòng)作原理;針對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的液壓泵長(zhǎng)時(shí)間處于高壓小流量狀態(tài),致使液壓泵壽命短;一旦液壓泵損壞,缺乏報(bào)警手段,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),致使故障擴(kuò)大;液壓系統(tǒng)主回油管道與液壓泵吸油管道口過(guò)于接近,導(dǎo)致回油存在不經(jīng)有效處理、直接吸入液壓泵;液壓油箱結(jié)構(gòu)不合理,不利于氣體析出和機(jī)械雜質(zhì)的有效過(guò)濾、沉淀;液壓系統(tǒng)系統(tǒng)過(guò)濾設(shè)置不合理,不能較完善地對(duì)液壓油實(shí)施過(guò)濾保護(hù)液壓系統(tǒng)零部件等問(wèn)題,提出改進(jìn)措施,并加以實(shí)施,經(jīng)實(shí)際運(yùn)行證明改善效果明顯。
關(guān)鍵詞:60MN臥式鋼管熱擠壓機(jī) 液壓系統(tǒng) 動(dòng)作原理
中圖分類(lèi)號(hào):TG376.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)09(b)-0076-02
1 60MN臥式鋼管熱擠壓機(jī)組液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介
寶鋼特鋼鋼管廠(chǎng)2009年投產(chǎn)的60MN臥式鋼管熱擠壓機(jī)液壓系統(tǒng)動(dòng)力源共有15臺(tái)液壓主泵,其中7臺(tái)動(dòng)作泵為比例閥控制變量泵,型號(hào)A4VSO500-E02,在320bar時(shí)額定流量667L/min;6臺(tái)供蓄能器泵為壓力控制變量泵,型號(hào)A4VSO500-DR,在320bar時(shí)額定流量667L/min;1臺(tái)控制油泵為壓力控制變量泵,型號(hào)A4VSO180-DR,在320bar時(shí)額定流量250L/min;1臺(tái)輔助動(dòng)作泵為壓力控制變量泵,型號(hào)A4VSO500-DR,在160bar時(shí)額定流量720L/min;以及12組活塞式蓄能器站組成,型號(hào)AK 745-350-36。采用上位油箱和集成閥控系統(tǒng):集成控制閥塊主要有:BG30為7臺(tái)動(dòng)作泵壓力控制集成塊,分別為7臺(tái)動(dòng)作泵高、低壓溢流及高壓安全閥,BG18為6臺(tái)供蓄能器泵壓力控制集成塊,功能為6臺(tái)供蓄能器泵高、低壓溢流及高壓安全閥,BD20為1臺(tái)控制油泵壓力控制集成塊,功能為1臺(tái)控制油泵高、低壓溢流及高壓安全閥,BD21為1臺(tái)輔助動(dòng)作泵壓力控制集成塊,功能為1臺(tái)輔助動(dòng)作泵高、低壓溢流及高壓安全閥,BG25為12組活塞式蓄能器高壓油輸出控制集成塊,功能為控制蓄能器至動(dòng)作閥塊的高壓液壓油流量;BG31為擠壓桿動(dòng)作控制集成塊,BG32為擠壓芯棒動(dòng)作控制集成塊,BG33為擠壓桶動(dòng)作控制集成塊,及其他輔助動(dòng)作控制集成塊;擠壓機(jī)的主動(dòng)作執(zhí)行元件主要有:1臺(tái)主缸,2臺(tái)上下側(cè)缸,2臺(tái)水平側(cè)缸,4臺(tái)擠壓桶動(dòng)作缸,及其他輔助動(dòng)作油缸組成。擠壓機(jī)待機(jī)時(shí),12組活塞式蓄能器由6臺(tái)供蓄能器泵提供液壓油,當(dāng)蓄能器液壓油壓力提高至320Bar時(shí),壓力控制液壓泵輸出流量降至接近0L/min,并始終由6臺(tái)供蓄能器泵提供高壓液壓油來(lái)保持320Bar壓力,液壓泵因此始終保持320Bar壓力下工作;擠壓機(jī)實(shí)施擠壓時(shí),先由高位油箱通過(guò)充液閥控制低壓大流量向各擠壓執(zhí)行油缸充液,后在程序控制下關(guān)閉充液閥,由蓄能器站和6臺(tái)主供液泵向擠壓執(zhí)行油缸供高壓液壓油,完成擠壓動(dòng)作;6臺(tái)供蓄能器泵及12組活塞式蓄能器組同時(shí)提供高壓油;除擠壓動(dòng)作外,其余擠壓機(jī)輔助動(dòng)作,由7臺(tái)動(dòng)作泵根據(jù)設(shè)定要求提供液壓油。
2 對(duì)該液壓系統(tǒng)原設(shè)計(jì)的理解及實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的分析
經(jīng)8年時(shí)間的使用,擠壓機(jī)液壓系統(tǒng)6臺(tái)供蓄能器泵在使用過(guò)程中出現(xiàn)使用壽命短等問(wèn)題,經(jīng)多次商討分析認(rèn)為,造成蓄能器泵使用壽命短的原因主要有如下幾點(diǎn)。
(1)6臺(tái)供蓄能器泵常處于320bar高壓,輸出流量接近為0L/min的惡劣狀態(tài)。
(2)主回油管道與液壓泵吸油管道口過(guò)于接近,導(dǎo)致回油存在不經(jīng)有效處理、直接吸入液壓泵的弊病。
(3)液壓油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理,不利于氣體析出和機(jī)械雜質(zhì)的有效過(guò)濾、沉淀。
(4)液壓泵溢流口直接回油箱,一旦供液各主液壓泵發(fā)生故障、內(nèi)部配件磨損、碎裂,大量機(jī)械碎屑直接回油箱導(dǎo)致油液大量污染。
(5)6臺(tái)供蓄能器泵缺乏報(bào)警手段,一旦發(fā)生泵損壞,失去液壓壓力不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等問(wèn)題。
3 在理解和分析基礎(chǔ)上的針對(duì)性?xún)?yōu)化
針對(duì)6臺(tái)供蓄能器泵常處于320bar高壓,輸出流量接近為0L/min的惡劣狀態(tài)問(wèn)題,實(shí)施優(yōu)化6臺(tái)供蓄能器運(yùn)行模式。原設(shè)計(jì)擠壓機(jī)待機(jī)時(shí),12組活塞式蓄能器由6臺(tái)供蓄能器泵提供液壓油,蓄能器液壓油壓力由液壓泵調(diào)整值決定,液壓壓力提高至320bar,壓力控制液壓泵輸出流量降至接近0L/min,此時(shí)液壓泵工作狀態(tài)極為惡劣。
經(jīng)多次商討,6臺(tái)供蓄能器運(yùn)行模式改為擠壓機(jī)待機(jī)時(shí),蓄能器液壓油壓力由計(jì)算機(jī)程序控制,液壓壓力控制在305~315bar,即擠壓機(jī)待機(jī)時(shí)隨著蓄能器液壓油泄漏,液壓油壓力由315bar降至305bar時(shí),2臺(tái)蓄能器泵溢流閥得電,為蓄能器補(bǔ)充高壓液壓油,當(dāng)蓄能器液壓壓力提高至315bar時(shí),2臺(tái)蓄能器泵溢流閥失電,蓄能器泵處于大流量,壓力接近為0bar卸荷的狀態(tài),按該類(lèi)型液壓泵的工作特性曲線(xiàn)可較好地改善6臺(tái)供蓄能器泵工作狀態(tài)。
圖1為6臺(tái)供蓄能器運(yùn)行模式優(yōu)化后蓄能器液壓壓力曲線(xiàn)及溢流閥電控信號(hào)曲線(xiàn),與原設(shè)計(jì)的曲線(xiàn)相比,在完全可以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的前提下,可較大減少6臺(tái)供蓄能器高壓運(yùn)行時(shí)間,改善液壓泵的運(yùn)行狀態(tài)。
針對(duì)主回油管道與液壓泵吸油管道過(guò)于接近、回油不經(jīng)處理、直接吸入液壓泵問(wèn)題,實(shí)施液壓油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造,即將主回油管道通過(guò)液壓油箱內(nèi)部通道,引至循環(huán)冷卻過(guò)濾泵吸油口區(qū)域,與液壓泵吸油管道口區(qū)域隔離,使主回油經(jīng)過(guò)濾、冷卻等處理后再流至液壓泵吸油管道口區(qū)域。
針對(duì)液壓油箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理不利于氣體析出、機(jī)械雜質(zhì)過(guò)濾沉淀問(wèn)題,實(shí)施液壓油箱內(nèi)部改造,液壓油箱底部合理增設(shè)隔板,有利于液壓油中氣體析出、機(jī)械雜質(zhì)過(guò)濾沉淀。
針對(duì)液壓泵溢流口直接回油箱,一旦液壓泵打壞,大量機(jī)械碎屑直接回油箱問(wèn)題,在液壓泵溢流口回油箱的管道中增設(shè)過(guò)濾器,一旦液壓泵打壞,產(chǎn)生大量機(jī)械碎屑,液壓泵溢流口回油箱的管道中增設(shè)過(guò)濾器可減少機(jī)械碎屑回油箱。
針對(duì)6臺(tái)供蓄能器泵缺乏報(bào)警手段,一旦液壓泵損壞不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,在液壓泵高壓出口增設(shè)液壓壓力檢測(cè)報(bào)警,一旦蓄能器泵溢流閥得電,液壓壓力未在設(shè)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定壓力,即開(kāi)啟報(bào)警并延時(shí)停泵。
經(jīng)上述對(duì)擠壓機(jī)組液壓系統(tǒng)改進(jìn),可更好地滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求,改善液壓泵組運(yùn)行狀況,延長(zhǎng)液壓泵組使用壽命。
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