冶金機械液壓系統(tǒng)運行可靠性研究

柳小樂

摘? 要：近年來，液壓行業(yè)通過與國外技術先進公司的合作，技術水平有了很大改觀，但整體水平仍然與國外有較大差距。需要結合液壓系統(tǒng)特點，確定設計優(yōu)化要點，從不同環(huán)節(jié)出發(fā)，采取合理的措施進行優(yōu)化，減少系統(tǒng)故障的發(fā)生?；诖?，本文對冶金機械液壓系統(tǒng)的組成以及冶金機械液壓系統(tǒng)運行可靠性的措施進行了分析。

3.3 維修階段控制

冶金機械液壓系統(tǒng)維修階段的優(yōu)化，主要目的就是降低系統(tǒng)故障后，診斷與處理難度。因此應盡量選擇用互換性好的標準化零部件，提高系統(tǒng)拆裝的便利性，降低各部件拆裝的難度，并且裝配配對要易于識別。同時，對于易出現(xiàn)故障的部位，周圍應預留出足夠的檢測空間與維修空間，在維修某零部件時，盡量不要對周圍部件造成影響。

3.4 硬件設計

冶金機械液壓系統(tǒng)硬件設計的關鍵就是控制器，以模擬量方式有效控制冶金機械液壓系統(tǒng)的邏輯，接著正確處理和運算數(shù)據(jù)，設定電位計輸出信號的轉速，然后經過處理輸入控制器。模式轉換信號、壓力開關信號可以直接進入輸入控制器。結合控制器的運行狀態(tài)，對信號進行統(tǒng)計處理，利用功率、光電隔離和分頻方法，經過轉速傳感器、發(fā)動機和比例閥的處理，最后輸入控制器?？刂破魇钦麄€冶金機械液壓系統(tǒng)電控部門的關鍵元件，它直接決定了硬件系統(tǒng)的使用性能。對于內部CPU模塊，最好設置微處理器，降低冶金機械液壓系統(tǒng)的運行功耗，確保其安全性和實用性。同時，控制器必須滿足抗電磁干擾、防震、防水、耐高溫等需求，設計1個CAN-BUS總線接口、1個模擬量輸出點、3個開關量輸出點、2個轉速輸入點、6個開關量輸入點和4個模擬輸入點，而且還必須控制存儲量容量、開關量最大電流、電位計電源電壓、輸入端頻率范圍和模擬量輸入電壓范圍等。

3.5 系統(tǒng)污染控制

液壓油污染對系統(tǒng)可靠性具有很大影響，大部分系統(tǒng)故障是由液壓油污染誘發(fā)，因此在使用與維修階段，需要重點做好對液壓系統(tǒng)清潔度的控制，將管理措施落實到生產、配置、適用與維修等不同階段。系統(tǒng)裝配前需要對管路、郵箱、接頭以及液壓元件等進行全面清潔，尤其是液壓集成閥塊，需要徹底清除掉其內部油道表面存有的尖角與毛刺。裝配完成后則應對整個系統(tǒng)進行沖洗，對系統(tǒng)內殘留的污染物進行全面清除。

3.6 電液比例減壓閥設計

電液比例減壓閥設計的重點是精度和速度控制。與普通液壓閥相比，雖然冶金機械液壓系統(tǒng)的應用功能更加完整，但是，存在信號不足的情況，這會直接影響比例閥的驅動。因此，在冶金機械液壓系統(tǒng)可靠性設計中，對于電液比例減壓閥，要安置配套的電子放大器，增強控制器的輸出信號。同時，冶金機械液壓系統(tǒng)為了保持恒定的電磁引力，要根據(jù)比例磁鐵恒定氣隙計算電流平均值。為了保證負載力和電磁力的平衡性，應充分發(fā)揮電液比例閥結構簡單、響應速度快等優(yōu)點，優(yōu)化斬波頻率、線圈電阻、靈敏度、重復精度、滯環(huán)、線圈電阻、電源和最大流量等基本參數(shù)。

3.7 維修階段控制

冶金機械液壓系統(tǒng)維修階段的優(yōu)化，主要目的就是降低系統(tǒng)故障后，診斷與處理難度。因此應盡量選擇用互換性好的標準化零部件，提高系統(tǒng)拆裝的便利性，降低各部件拆裝的難度，并且裝配配對要易于識別。同時，對于易出現(xiàn)故障的部位，周圍應預留出足夠的檢測空間與維修空間，在維修某零部件時，盡量不要對周圍部件造成影響。另外，提高系統(tǒng)故障可檢測性，在設計階段根據(jù)故障模式與影響分析，確定故障樹圖，便于后期故障的查找與診斷，提高故障處理的效率，降低故障影響范圍。

3.8 做好冶金機械液壓系統(tǒng)主油泵設計

主油泵是冶金機械液壓系統(tǒng)實現(xiàn)功能的基本裝置，設計主油泵時，要確定控制方式、泵體結構方式、油泵工作方式等相關參數(shù)，以便有效控制出口狀態(tài)、鏈接方式，進而有效確保主油泵的可靠性，實現(xiàn)冶金機械液壓系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定與安全運行。主油泵設計要確定輔助結構、側支線路的連接方式和吸油線路，進而穩(wěn)定主油泵的運行狀況，保障主油泵功能的穩(wěn)定性和可靠性，保障冶金機械液壓系統(tǒng)整體運行安全。主油泵設計要考慮溫度控制，要通過PLC、中控設備、功能繼電器等保障主油泵的溫度穩(wěn)定，以導油、通電、冷卻等方式實現(xiàn)對主油泵、油液溫度的全面調節(jié)和控制。主油泵設計還要考慮空腔吸油產生的油泵運行連續(xù)性和安全性問題，要在主油泵體系中設置蓄能器、溢流閥、齒輪泵等關鍵設備和裝置，全面控制油泵的壓力和流量，防止出現(xiàn)主油泵空腔吸油問題，進而穩(wěn)定主油泵的壓力、排量和溫度，提升冶金機械液壓系統(tǒng)的可靠性。

3.9 規(guī)范生產、安裝操作流程

為控制冶金機械液壓系統(tǒng)的污染現(xiàn)象，需要生產安裝環(huán)節(jié)的操作人員進行規(guī)范化操作。生產廠商根據(jù)已存在的普遍污染來源和自身生產效益考慮是否更換生產工藝，在冶金機械材料零件的選取上能否替換成耐高溫的其他種類鋼材，為規(guī)避作業(yè)環(huán)境中空氣和水進入到液壓系統(tǒng)內部發(fā)生污染，是否可以借鑒其他產業(yè)對機械密封性的設計，如無縫一體化設計，降低污染源進入機械的概率。為延長機械使用壽命，生產企業(yè)需要在運行安裝初期對機械內部進行清洗，嚴格按照國家相關規(guī)范和施工標準進行設備組裝，減少對液壓系統(tǒng)內油液的污染。生產和實際操作部門可就如何規(guī)范操作形成紙質的書面報告，對操作人員進行定期培訓考核，前端保證操作流程的規(guī)范，對污染物在初期進入機械系統(tǒng)進行有效控制。生產廠商也可對系統(tǒng)內因生產操作造成系統(tǒng)內滯留固體顆粒污染設計開發(fā)出檢驗程序或檢驗設備。對出廠生產工作階段性完成之后，操作人員利用此段程序對設備進行檢查，通過階段性清理降低可能存在的固體污染物對系統(tǒng)的污染，實現(xiàn)中期通過規(guī)范的生產、安裝流程實現(xiàn)對污染物的控制。

4 結束語

可靠性是冶金機械液壓系統(tǒng)設計工作的基本要求，是決定生產及設備正常運轉的前提。既要考慮系統(tǒng)內部的穩(wěn)定性與功能性，也要考慮系統(tǒng)外部的可靠性、安全性和連續(xù)性，需從平衡冶金機械液壓系統(tǒng)的輸入和輸出、系統(tǒng)和節(jié)點等方面出發(fā)，做到對系統(tǒng)制造、運行和維護的全面覆蓋，在提高設計水平的同時，強化和提升冶金機械液壓系統(tǒng)的適應能力和工作效率。

參考文獻：[1]楊志軍.冶金機械液壓污染原因分析與控制方法[J].設備管理與維修，2019（12）：201-203.DOI：10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2019.06D.110.