冷軋機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏分析及控制措施

王 冉

（華菱安賽樂米塔爾汽車板有限公司，湖南婁底 417000）

0 引言

滲漏問題是較為常見的液壓系統(tǒng)故障，會(huì)對液壓系統(tǒng)正常工作形成直接干擾，且會(huì)對周圍環(huán)境造成一定的污染。為有效避免這一問題，需要做好滲漏問題的分析與研究，以便采取針對性應(yīng)對策略，保證液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想的冷軋機(jī)運(yùn)行模式。在展開液壓系統(tǒng)滲漏問題分析之前，首先應(yīng)了解冷軋機(jī)的基本情況。

1 冷軋機(jī)

冷軋機(jī)的運(yùn)行過程，就是在金屬再結(jié)晶溫度環(huán)境中將一定厚度的板材軋成目標(biāo)厚度的處理過程。傳統(tǒng)的冷軋?jiān)O(shè)備主要由直流電機(jī)以及力矩電機(jī)實(shí)施控制，通常由卷取機(jī)、開卷機(jī)以及主機(jī)三部分組成。冷軋機(jī)主要用于優(yōu)特中碳鋼以及其他金屬帶材軋制，在冶金以及鋼鐵行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。在控制技術(shù)以及電力電子技術(shù)的支持下，高性能矢量變頻器設(shè)備開始出現(xiàn)，并在冷軋機(jī)中得到應(yīng)用。

冷軋機(jī)軋制薄板帶材時(shí)，對母材經(jīng)緯方向?qū)嵤├浼庸ぬ幚?，以保留原截面中心區(qū)域品體的穩(wěn)定性以及平衡性，能夠在強(qiáng)化材料抗壓以及抗拉性能的同時(shí)，保證材料的延伸性能，確保冷軋帶鋼條件屈服值、截面寬厚比、伸長率等數(shù)值達(dá)到一級安全等級汽車的使用要求，從而達(dá)到有效節(jié)約鋼量、控制汽車制造成本的目標(biāo)。

2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)泄漏分析

2.1 油溫過高與密封件和液壓油兼容

冷軋機(jī)液壓系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)因?yàn)閴毫^高或動(dòng)作過于頻繁而產(chǎn)生較高的溫度，持續(xù)的高溫環(huán)境會(huì)對液壓系統(tǒng)密封件產(chǎn)生影響，造成密封件使用壽命縮短的狀況。此外，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要格外注意密封件與液壓油之間的匹配問題，要保證兩者的獨(dú)立性，否則很容易造成兩者之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，對密封件的效用產(chǎn)生不良影響。

2.2 零件自然磨損

零件自然磨損是引發(fā)液壓系統(tǒng)泄漏問題的重要因素，由于液壓系統(tǒng)組成零件較為復(fù)雜，在設(shè)備長期運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損，加之系統(tǒng)所處工作環(huán)境較差，很容易加快零件老化速度，造成一定程度的泄漏。同時(shí)，為保證零部件之間的運(yùn)作質(zhì)量，會(huì)通過添加潤滑油的方式，保證部件之間的潤滑程度，但如果所使用的潤滑油質(zhì)量差，存在顆粒雜質(zhì)等，則會(huì)直接加劇系統(tǒng)零件的磨損，進(jìn)而引發(fā)泄漏問題。

2.3 振動(dòng)與沖擊

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)氣體混入或溶解到液壓油中的狀況，在常壓環(huán)境中，液壓油中氣體會(huì)以氣泡狀態(tài)分布在液壓油上部位置，當(dāng)開始對液壓油加壓時(shí)，氣泡會(huì)發(fā)生氣穴狀況，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)噪聲及振動(dòng)問題。在系統(tǒng)內(nèi)部，內(nèi)壁會(huì)因?yàn)槭艿揭簤河椭袣怏w氣穴以及氧化等振動(dòng)沖擊影響，而產(chǎn)生一定量的海綿狀小洞，將直接影響液壓系統(tǒng)密封性能。此外，外部沖擊也是對液壓系統(tǒng)密封性造成損壞的重要原因之一，沖擊以及振動(dòng)會(huì)使系統(tǒng)接頭處密封圈發(fā)生塑性變形，甚至?xí)斐擅芊馊ζ茡p，直接導(dǎo)致滲漏問題的出現(xiàn)。

2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，會(huì)對液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及功能性產(chǎn)生直接影響。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在元器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理以及密封件選擇不當(dāng)?shù)确矫娴膯栴}，或者在設(shè)計(jì)時(shí)沒有將使用材料的相容性以及極限壓力等具體情況考慮到其中，很容易造成液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理的狀況，存在較大的安全隱患。同時(shí)，如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)存在元件表面幾何精度與粗糙程度誤差超出規(guī)定范圍的狀況，包括沒有做連接部位的強(qiáng)度測試，也會(huì)對系統(tǒng)使用造成影響，進(jìn)而引發(fā)滲漏問題。

3 液壓滲漏問題控制策略

在明確液壓系統(tǒng)滲漏問題的產(chǎn)生原因后，需要針對引發(fā)原因采取處理措施，以便實(shí)現(xiàn)對滲漏問題的有效預(yù)防與管控，確保問題發(fā)生的可能性被控制在最小，從而實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的高質(zhì)量運(yùn)行。

3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃

由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)對系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)一步加強(qiáng)對系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的重視程度。通過對滲漏問題產(chǎn)生原因的總結(jié)與分析，對系統(tǒng)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)以及整體規(guī)劃展開嚴(yán)格把控。一方面需要對材料相容性以及其他方面的具體參數(shù)展開分析與研究，確定各元器件以及系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)的合理性；另一方面需要通過對冷軋機(jī)相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例的分析與總結(jié)，結(jié)合設(shè)備具體應(yīng)用需求，展開元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及選擇等工作，確保整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性以及有效性。要按照規(guī)范要求對元件表面粗糙程度以及幾何精度進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，確保各項(xiàng)數(shù)值誤差被控制在合理范圍之內(nèi)，并做好強(qiáng)度測試以及其他方面的測試操作，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，從源頭降低滲漏問題發(fā)生的可能性。設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容的學(xué)習(xí)以及對優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案的借鑒，通過不斷學(xué)習(xí)完善設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)理念，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加完善、合理，以更好地為冷軋機(jī)的使用提供服務(wù)。

3.2 對非常規(guī)磨損實(shí)施控制

為妥善應(yīng)對非常規(guī)磨損問題，確保系統(tǒng)密封性能得到有效強(qiáng)化，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)做好以下操作：①對系統(tǒng)展開定期清理，做好雜質(zhì)以及油污等的清理工作，通過定期更換液壓系統(tǒng)濾芯以及合理操作的方法，保證元器件潤滑良好，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性；②在進(jìn)行液壓油添加操作過程中，要對液壓油進(jìn)行過濾，防止油中摻入雜質(zhì)以及其他不良成分，從而有效減少液壓油對于元器件的磨損；③通過防塵圈的方式，對驅(qū)動(dòng)軸以及活塞桿等結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，降低灰塵附著的可能性，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)；④定期檢查與清理元器件，對磨損嚴(yán)重的元件及時(shí)更換，及時(shí)消除各項(xiàng)隱患，以防對整體系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)造成危害。

3.3 振動(dòng)與沖擊的控制

由于沖擊與振動(dòng)是造成系統(tǒng)滲漏問題的主要原因之一，因此在進(jìn)行滲漏問題預(yù)防與處理過程中，需要做好針對性控制，要從問題實(shí)際情況入手，結(jié)合系統(tǒng)組成以及運(yùn)行需求等方面的實(shí)際，制定合理的管控策略。首先，合理應(yīng)用減振支架，利用減振支架對液壓管道進(jìn)行固定，吸收振動(dòng)能量，實(shí)現(xiàn)對振動(dòng)沖擊的有效緩解；其次，通過壓力控制閥的運(yùn)用，對系統(tǒng)元器件停機(jī)時(shí)的壓力形成有效保護(hù)，減小沖擊力度；最后，系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需要對接頭數(shù)量實(shí)施有效控制，通過盡量減少接頭使用的方式，實(shí)現(xiàn)連接點(diǎn)滲漏問題的預(yù)防與控制。對于需要安裝接頭的部位，要通過硬件焊接等方式，對滲漏問題形成有效防范。此外，需要定期對系統(tǒng)內(nèi)壁進(jìn)行檢查，及時(shí)處理存在的海綿狀小洞，防止其形成沖擊影響，并通過科學(xué)化管理，有效減少外部沖擊產(chǎn)生的可能性，通過對設(shè)備運(yùn)行展開全過程監(jiān)督的方式，確保外部沖擊問題得到有效控制，以防對設(shè)備造成損傷，有效規(guī)避滲漏問題。

3.4 油溫峰值密封件變形控制

密封件失效是產(chǎn)生滲漏的重要原因，為妥善處理密封件失效以及油溫過高問題，確保在高溫環(huán)境下系統(tǒng)所受到的影響被控制在最小，需要通過合理設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。由于油溫過高以及頻繁變化是造成系統(tǒng)內(nèi)部橡膠密封件快速老化的重要原因，因此在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)時(shí)，需要適當(dāng)加入冷卻裝置，通過對冷卻裝置的合理利用，對油溫實(shí)施高效管控，以延緩密封件的老化程度，減小工作環(huán)境對于密封件的不良影響。同時(shí)，密封件和液壓油之間的相容性也是造成密封件老化的主要問題之一，因此在進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)也需考慮，可以通過反復(fù)對比實(shí)驗(yàn)的方式，按照液壓油的性質(zhì)選擇密封件材料，保證兩者的獨(dú)立性及相容性。

4 結(jié)束語

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在冷軋機(jī)運(yùn)行中起著極為重要的作用，因此技術(shù)人員需要加大對液壓系統(tǒng)的研究及分析力度。應(yīng)按照泄漏問題產(chǎn)生的具體原因，以問題為引導(dǎo)，制定出針對性較強(qiáng)的應(yīng)對方案，確保滲漏問題得到妥善處理。通過科學(xué)設(shè)計(jì)以及合理控制非常規(guī)磨損等方法，實(shí)現(xiàn)對滲漏問題的有效處理與預(yù)防，保證液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，確保冷軋機(jī)組高效長周期穩(wěn)定運(yùn)行。