運(yùn)輸鏈液壓結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化及改進(jìn)

胡濱

【摘 要】運(yùn)輸鏈為介于熱軋廠與冷軋廠之間的傳輸系統(tǒng)，主要功能是將熱軋生產(chǎn)的熱軋卷傳送到冷軋廠的原料庫進(jìn)行備料，因其液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷使用過程中發(fā)現(xiàn)大量問題，導(dǎo)致液壓故障頻發(fā)，嚴(yán)重制約熱軋卷的倒運(yùn)及冷軋廠原料的備料工作，根據(jù)統(tǒng)計(jì)從2012年1月份至12月份，運(yùn)輸鏈平均作業(yè)率僅為70%，余的熱軋卷都要靠汽車運(yùn)輸，運(yùn)輸成本較高，造成極大的資源浪費(fèi)。

【關(guān)鍵詞】密封圈；電磁閥；沖擊；技術(shù)改造

一、運(yùn)輸鏈液壓系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

運(yùn)輸鏈為介于熱軋廠與冷軋廠之間的傳輸系統(tǒng)，主要功能是將熱軋生產(chǎn)的熱軋卷傳送到冷軋廠的原料庫進(jìn)行備料，因其液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷使用過程中發(fā)現(xiàn)大量問題，導(dǎo)致液壓故障頻發(fā)，嚴(yán)重制約熱軋卷的倒運(yùn)及冷軋廠原料的備料工作，根據(jù)統(tǒng)計(jì)從2012年1月份至12月份，運(yùn)輸鏈平均作業(yè)率僅為70%，余的熱軋卷都要靠汽車運(yùn)輸，運(yùn)輸成本較高，造成極大的資源浪費(fèi)。且運(yùn)輸鏈的2012年平均油耗為10桶/月，造成生產(chǎn)成本的居高不下。

二、運(yùn)輸鏈液壓系統(tǒng)存在問題

1、運(yùn)輸鏈張緊系統(tǒng)換向控制設(shè)計(jì)為兩位兩通電磁換向閥。在正常工作狀態(tài)下，電磁閥P口與A口相通，液壓缸無桿腔一直處于進(jìn)油狀態(tài)，杠桿伸出，以此來保證運(yùn)輸鏈在運(yùn)卷的過程中時(shí)時(shí)處于張緊狀態(tài)。而在非工作狀態(tài)時(shí)，電磁閥P口與B口相通，液壓缸有桿腔處于進(jìn)油狀態(tài)，杠桿縮回，將運(yùn)輸鏈的張力卸荷。但實(shí)際運(yùn)行中由于張緊力缺少反饋信息，導(dǎo)致無法進(jìn)行控制，實(shí)際使用過程中按照設(shè)計(jì)給定的壓力運(yùn)行時(shí)，運(yùn)輸鏈往往會(huì)因?yàn)閺埩^大而無法正常運(yùn)行，故障頻發(fā)，為運(yùn)輸鏈的正常生產(chǎn)帶來了很大的隱患。

2、運(yùn)輸鏈的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)位于1#步進(jìn)梁與2#步進(jìn)梁交叉處，是1#步進(jìn)梁與2#步進(jìn)梁之間的轉(zhuǎn)向裝置。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)接收鋼卷后，液壓缸驅(qū)動(dòng)齒輪齒條運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)90°到達(dá)2#步進(jìn)梁接卷方向。2#步進(jìn)梁將鋼卷接走以后，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)回到1#步進(jìn)梁方向，如此反復(fù)向前輸送鋼卷旋轉(zhuǎn)平臺(tái)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)V型鞍座旋轉(zhuǎn)不到位或者旋轉(zhuǎn)過度的情況，V型鞍座的限位感應(yīng)不到報(bào)警導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行。

3、運(yùn)輸鏈的步進(jìn)梁橫移液壓缸為常州力士樂的液壓缸，型號(hào)為160/110-3500，由于液壓缸行程較長(zhǎng)，容易導(dǎo)致缸桿傾斜，機(jī)械結(jié)構(gòu)的平行度偏差容易導(dǎo)致液壓缸伸出的時(shí)候偏向受力導(dǎo)致液壓缸壓蓋密封擠壓變形；且運(yùn)輸鏈環(huán)境較惡劣，灰塵及雜質(zhì)容易通過液壓缸的壓蓋除塵密封進(jìn)入液壓缸內(nèi)部，在液壓缸動(dòng)作時(shí)使缸桿及缸筒內(nèi)壁產(chǎn)生劃痕，劃痕將加快密封的磨損導(dǎo)致液壓缸漏油嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)2013年1月～10月平均消耗5桶/月。

三、運(yùn)輸鏈液壓系統(tǒng)功能改進(jìn)方案及措施

1、設(shè)備存在缺陷，通過計(jì)算，對(duì)設(shè)備改進(jìn)提出了切實(shí)可行的方案：將控制閥組中的換向閥，即型號(hào)為4WE6D6X./EG24N9K4的二位二通電磁閥變更為型號(hào)為4WE6J-6X.EG24N9K4三位四通O型機(jī)能電磁閥。采用O型機(jī)能可以有效保證電磁閥在中位機(jī)能時(shí)運(yùn)輸鏈張緊缸壓力不會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，有力的保證運(yùn)輸鏈張緊力的正常工作。同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況重新計(jì)算和調(diào)整設(shè)定值，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)的張緊力。運(yùn)輸鏈理論設(shè)計(jì)張緊缸壓力為10MP，張緊缸活塞直徑為125mm，則理論設(shè)計(jì)張緊力為N=P×S=12266N，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，運(yùn)輸鏈正常運(yùn)行時(shí)張緊力約為理論值的62.5%，則實(shí)際張緊力應(yīng)為12266N×62.5%=7916N，則設(shè)計(jì)改進(jìn)后，液壓缸的壓力調(diào)定值為6.25MP。

2、通過觀察現(xiàn)場(chǎng)的情況，出現(xiàn)的幾次旋轉(zhuǎn)不到位通過觀察主要原因反映到以下兩各方面：

a）旋轉(zhuǎn)臺(tái)的齒輪所帶的軸與V型鞍座的焊縫開焊。旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中間銷軸與V型鞍座之間的焊縫一旦開焊，就會(huì)導(dǎo)致銷軸無法完全定位轉(zhuǎn)盤，V型鞍座與銷軸脫離，導(dǎo)致V型鞍座出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不到位或者旋轉(zhuǎn)過度的情況；

b）旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的齒輪齒條出現(xiàn)跳齒及崩齒現(xiàn)象。齒輪齒條之間的嚙合在沖擊過猛且頻繁沖擊導(dǎo)致齒根疲勞的情況下，嚙合的間隙出現(xiàn)較大的偏差，容易出現(xiàn)齒輪與齒條的嚙合齒發(fā)生跳齒的現(xiàn)象，且在沖擊疲勞下，齒根也容易出現(xiàn)斷齒的結(jié)果。

但是，不論是齒輪所帶的軸與V型鞍座的焊縫開焊還是齒輪齒條出現(xiàn)跳齒及崩齒現(xiàn)象，都反映出旋轉(zhuǎn)平臺(tái)在旋轉(zhuǎn)中齒輪齒條的嚙合沖擊很大，分析原因，應(yīng)該為30t的鋼卷慣性大所致，每次當(dāng)30t的鋼卷由靜止到突然加速度很大的在瞬間將旋轉(zhuǎn)速度提到一定速度，再在最終到位時(shí)將一定速度突然降速度很大的在瞬間將速度變?yōu)殪o止，每一次加速度的激增與激減都會(huì)帶來很大的沖擊。因此，通過分析液壓原理圖，我們決定將型號(hào)為4WE6J-6X/EG24N9K4的三位四通換向閥更換為型號(hào)為4WRE 6W32-21/G24K4/V的比例換向閥，原來旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度為恒定的不可調(diào)節(jié)的，我們通過這個(gè)改造，我們可以增加加速限位及減速限位，使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)每次由靜止到恒速之間有一個(gè)速度的爬坡，再由恒速到終止有一個(gè)速度的降坡，使旋轉(zhuǎn)平臺(tái)有一個(gè)速度的緩沖，

2、通過解體檢查步進(jìn)梁的橫移缸壓蓋，壓蓋內(nèi)部有明顯劃痕，液壓缸缸桿上也有明顯劃痕，壓蓋密封內(nèi)部為兩道高壓密封，一道唇形的防塵密封，高壓密封為格萊圈，內(nèi)部為O型圈，外部為硬質(zhì)的密封環(huán)。分析漏油原因?yàn)橛操|(zhì)的密封環(huán)材質(zhì)較硬，一旦液壓缸缸桿出現(xiàn)劃痕或者壓蓋出現(xiàn)劃痕則很容易產(chǎn)生變形，由于材質(zhì)較硬變形無法恢復(fù)導(dǎo)致壓蓋密封漏油。改造方案為將中間的第二道硬質(zhì)高壓密封改造為彈性較好的唇形低壓密封，唇形低壓密封具有較好的彈性，能夠有效的防止液壓漏油。但是高壓密封的寬度為5.9mm，密封槽的寬度液位5.9mm，而唇形低壓密封的寬度為10mm，需要將密封槽的寬度上車床加寬后方能進(jìn)行使用。

四、運(yùn)輸鏈液壓系統(tǒng)改善后效果

1、將現(xiàn)有型號(hào)為4WE6D6X./EG24N9K4的二位二通電磁閥更換為型號(hào)為4WE6J-6X.EG24N9K4三位四通O型機(jī)能電磁閥后，進(jìn)行了為期6個(gè)月的觀察和試運(yùn)行，結(jié)果顯示控制閥組使用正常，設(shè)備整體運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生一起張力變化導(dǎo)致的設(shè)備故障，有力的保證了運(yùn)輸鏈的正常生產(chǎn)。

2、通過這個(gè)改造我們避免了齒輪齒條嚙合面的沖擊，延長(zhǎng)了齒輪齒條的使用壽命，避免旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)不到位的事故。能夠有效避免運(yùn)輸鏈旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)不到位的事故，減少其處理事故的時(shí)間。保障運(yùn)輸鏈的穩(wěn)定運(yùn)行。

3、通過橫移缸壓蓋密封的改造橫移缸再也沒有出現(xiàn)過漏油現(xiàn)象，大大降低了油品的消耗，節(jié)省了成本，保障了生產(chǎn)。

五、總結(jié)

通過一系列的液壓系統(tǒng)功能優(yōu)化和改進(jìn)，我廠的運(yùn)輸鏈的平均作業(yè)率由70%提高到90%，由之前的每個(gè)月消耗油品10桶/月，降低為每月消耗油品1桶/月，大大降低了生產(chǎn)成本，有力保障了運(yùn)輸鏈液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

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