鍍鋅線(xiàn)液壓設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)及改造

李亞松

（河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司邯寶冷軋廠，河北 邯鄲 056015）

目前，邯寶冷軋廠鍍鋅線(xiàn)液壓設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，據(jù)2018年全年鍍鋅機(jī)械作業(yè)區(qū)事故統(tǒng)計(jì)，總計(jì)13次事故中，其中液壓設(shè)備事故就有7次，占鍍鋅機(jī)械事故數(shù)一半以上，造成產(chǎn)線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的停車(chē)，影響鍍鋅線(xiàn)鍍鋅卷板的順利生產(chǎn)。由于連續(xù)退火爐對(duì)鋼帶長(zhǎng)時(shí)間過(guò)燒和鋅鍋帶鋼產(chǎn)生“鋅疤”影響，以及產(chǎn)線(xiàn)再次運(yùn)行時(shí)，連續(xù)退火爐的再升溫工序中，產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)生了大量的非計(jì)劃出品，致使原鍍鋅板計(jì)劃合同無(wú)法正常交付，給鍍鋅板客戶(hù)造成不必要的損失，影響了下游企業(yè)的正常生產(chǎn)。由于設(shè)備漏油問(wèn)題頻發(fā)，造成設(shè)備的6S管理水平不高，這也是環(huán)保整治的難點(diǎn)。

1 鍍鋅線(xiàn)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

邯寶冷軋廠鍍鋅線(xiàn)是酸軋線(xiàn)生產(chǎn)冷硬板后的深加工工序，冷硬板是高端汽車(chē)板和家電板的重要板材。由入口鋼卷小車(chē)將酸軋冷硬板運(yùn)輸至開(kāi)卷機(jī)設(shè)備，在開(kāi)卷機(jī)完成鋼卷開(kāi)卷，由雙切剪減去卷板的帶頭和帶尾，在焊機(jī)處完成獨(dú)立板帶的焊接工作，從而形成連續(xù)的鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)，板帶經(jīng)清洗段清洗洗去帶鋼表面的油污等雜質(zhì)，再進(jìn)入連續(xù)退火爐，實(shí)現(xiàn)冷硬板的退火工藝后，經(jīng)過(guò)鋅鍋，完成熱鍍鋅工藝，再經(jīng)光整機(jī)軋制消除應(yīng)力平臺(tái)，以提高板材的冷加工性能，再由卷取機(jī)將帶鋼卷成鋼卷，經(jīng)運(yùn)卷小車(chē)將鋼卷運(yùn)輸至后續(xù)包裝工藝，期間由卷取機(jī)前飛剪設(shè)備完成分卷工序。

2 液壓設(shè)備事故的主要故障點(diǎn)

通過(guò)對(duì)鍍鋅線(xiàn)設(shè)備事故進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和問(wèn)題進(jìn)行分析研究，目前液壓設(shè)備存在的疑難點(diǎn)有：

1）入口液壓站在主動(dòng)停泵、產(chǎn)線(xiàn)急?；螂姎庑盘?hào)錯(cuò)誤停泵后，再次啟動(dòng)液壓泵，入口液壓站服務(wù)區(qū)域設(shè)備無(wú)壓力，因此產(chǎn)生了較長(zhǎng)時(shí)間的停車(chē)問(wèn)題；

2）光整機(jī)軋制工作輥到達(dá)軋制公里數(shù)換輥時(shí)，光整機(jī)上支撐輥快速換輥“中間位”無(wú)法自動(dòng)保持，導(dǎo)致新上機(jī)輥系軸頭劃傷，嚴(yán)重時(shí)造成鍍鋅線(xiàn)需重新備輥換輥，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)；

3）光整機(jī)高壓液壓站油液溫度高達(dá)65℃，已達(dá)到46號(hào)液壓油的承受極限，極易導(dǎo)致液壓油內(nèi)添加劑析出、油品變質(zhì)、油液潤(rùn)滑系統(tǒng)性能降低等問(wèn)題，造成伺服閥和液壓缸的控制精度下降，不利于光整機(jī)對(duì)帶鋼“屈服平臺(tái)”的恢復(fù)；

4）卷取機(jī)下卷小車(chē)出現(xiàn)行走過(guò)程中無(wú)法準(zhǔn)確定位的問(wèn)題，即小車(chē)“溜車(chē)”現(xiàn)象，造成出口下卷小車(chē)自動(dòng)信號(hào)報(bào)錯(cuò)，不利于產(chǎn)線(xiàn)高效生產(chǎn)；

5）卷取機(jī)后壓輥底座螺栓易斷裂，由于后壓輥無(wú)法壓緊帶尾，鋼卷不能從卷取機(jī)上卸下，使內(nèi)板帶充滿(mǎn)鍍鋅活套而引起產(chǎn)線(xiàn)停車(chē)。

3 鍍鋅線(xiàn)主要事故分析及解決辦法

3.1 入口液壓站停泵后，再起泵后入口液壓系統(tǒng)無(wú)壓力問(wèn)題

在對(duì)鍍鋅線(xiàn)進(jìn)行周期檢修時(shí)，根據(jù)產(chǎn)線(xiàn)節(jié)能要求，需要將檢修不用的液壓站停泵，液壓站再起泵后，入口液壓系統(tǒng)無(wú)壓力，入口段無(wú)法起車(chē)，造成檢修延時(shí)。由于產(chǎn)線(xiàn)急?；螂姎庠O(shè)備故障造成液壓站動(dòng)力電下電，待故障排除后，入口液壓系統(tǒng)無(wú)壓力，產(chǎn)線(xiàn)事故時(shí)間變長(zhǎng)。針對(duì)這種情況，對(duì)液壓原理圖進(jìn)行分析，原理圖如下頁(yè)圖1所示，故障點(diǎn)為17.01插裝閥，17.01插裝閥在19.01先導(dǎo)換向閥的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)入口液壓系統(tǒng)的開(kāi)啟和關(guān)閉，由于先導(dǎo)控制插裝閥17.01在液壓站主泵啟動(dòng)至第三臺(tái)后，控制先導(dǎo)閥電磁閥19.01得電，靠壓力油將插裝閥17.01的閥芯打開(kāi)，但此時(shí)液壓系統(tǒng)的油液壓力為14 MPa（140 bar），插裝閥17.01閥芯前后壓力較大，閥芯無(wú)法正常動(dòng)作，高壓液壓油無(wú)法進(jìn)入入口液壓系統(tǒng)，造成入口液壓設(shè)備無(wú)壓力，設(shè)備不能動(dòng)作。針對(duì)這種問(wèn)題，對(duì)700.SVH1先導(dǎo)換向閥控制程序進(jìn)行優(yōu)化，在開(kāi)啟第一臺(tái)泵的同時(shí)，打開(kāi)先導(dǎo)換向閥19.01，此時(shí)液壓系統(tǒng)壓力為零，插裝閥17.01背壓為零，插裝閥閥芯在進(jìn)口壓力作用下正常開(kāi)啟，從而解決了入口液壓系統(tǒng)再起泵無(wú)壓力的問(wèn)題。

圖1 入口液壓站原理圖插座閥控制部分

3.2 光整機(jī)換輥時(shí)，上支撐輥“中間位”無(wú)法保持問(wèn)題

光整機(jī)軋制工作輥到達(dá)軋制公里數(shù)換輥時(shí)，光整機(jī)上支撐輥快速換輥“中間位”無(wú)法自動(dòng)保持，換輥操作員只能對(duì)上支撐輥進(jìn)行手動(dòng)操作，使上支撐輥行走至上極限位置才能進(jìn)行換輥操作，并通過(guò)手動(dòng)操作保持上支撐輥在上限位處，而后由人工進(jìn)行后期換輥步驟，光整機(jī)不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換輥功能。這樣就造成換輥時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生更多的未光整非計(jì)劃產(chǎn)品。液壓原理圖如圖2所示。

圖2 光整機(jī)支撐輥液壓原理圖控制部分

從圖2中可看出，支撐輥的“中間位”保持功能由抗衡閥562D、溢流閥545C和支撐輥提升液壓缸配合實(shí)現(xiàn)，在電磁換向閥101D不得電而閥芯回至中位后，光整機(jī)上支撐輥?zhàn)灾嘏c抗衡閥保持背壓的壓力缸壓力平衡，支撐輥不再下降，從而實(shí)現(xiàn)支承輥“中間位”保持功能。對(duì)控制系統(tǒng)中的抗衡閥和溢流閥進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)抗衡閥562D存在內(nèi)泄，同時(shí)溢流閥545C閥芯有“卡澀”現(xiàn)象，使得支撐輥提升液壓缸背壓側(cè)壓力無(wú)法保持，支撐輥在自重作用下下降，抬起高度緩慢低于中間位的反饋信號(hào)點(diǎn)，換輥?zhàn)詣?dòng)步停止，中間位快速換輥位功能不能實(shí)現(xiàn)。而后，由操作員手動(dòng)將上支承輥提升至最高位時(shí)，101D電磁換向閥停止輸出，支承輥上限位也不能保持，只能一直手動(dòng)保持電磁換向閥101D的長(zhǎng)輸出，將上支撐輥抬起，由人工完成后續(xù)換輥工作，這樣操作繁瑣且極易出現(xiàn)換輥失敗的情況。

對(duì)此，更換了抗衡閥562D和溢流閥545C，將液壓系統(tǒng)內(nèi)的減壓閥465壓力重新標(biāo)定為8.5 MPa（85 bar），抗衡閥562D設(shè)定為7 MPa（70 bar），溢流閥545C設(shè)定為9.5 MPa（95 bar），消除了支承輥液壓缸液壓油由抗衡閥562D和溢流閥545C泄漏的問(wèn)題，同時(shí)也阻止了液壓缸的自動(dòng)下降，從而實(shí)現(xiàn)了光整機(jī)中間位快速換輥的功能，節(jié)約了光整機(jī)工作輥換輥時(shí)間，減少了鍍鋅板帶非計(jì)劃品的產(chǎn)生量。

3.3 光整機(jī)液壓站油液溫度高問(wèn)題

夏季到來(lái)后，由于氣溫升高，光整機(jī)液壓站冷卻水進(jìn)水溫度已升高至25℃以上，光整機(jī)液壓站油液溫度也在55℃以上，甚至升高到65℃，出現(xiàn)液壓站高溫報(bào)警，對(duì)光整機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)影響，較高的液壓油溫造成液壓油黏度下降，液壓油潤(rùn)滑性能降低，伺服閥、光整機(jī)彎輥缸和軋制力缸內(nèi)泄量增加，光整機(jī)的軋制穩(wěn)定性變差。

針對(duì)油液溫度高問(wèn)題，利用測(cè)溫槍對(duì)光整機(jī)液壓系統(tǒng)內(nèi)的溢流閥、泵、液壓缸及換熱器的油管進(jìn)行測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)光整機(jī)2號(hào)控制閥溢流管路溫度偏高，光整機(jī)支撐輥平衡缸溢流閥閥體溫度明顯高于正常值，經(jīng)檢測(cè)，溢流閥存在較嚴(yán)重的內(nèi)泄問(wèn)題，更換此溢流閥；光整機(jī)液壓系統(tǒng)換熱器進(jìn)出口油溫相差不足5℃，換熱器冷卻水對(duì)液壓油的冷卻能力不足，清理?yè)Q熱回路中的冷卻水過(guò)濾器和換熱器，并增加15塊板式換熱器板片，大大提升了換熱器的熱交換能力；更換光整機(jī)液壓站循環(huán)過(guò)濾器濾芯，降低了油液通過(guò)循環(huán)過(guò)濾器的阻力，提高了過(guò)濾器的通過(guò)流量，加大了油液降熱量。通過(guò)維護(hù)和改造光整機(jī)，使得油液穩(wěn)定在液壓油的最佳工作溫度，即40~50℃之間，實(shí)現(xiàn)了光整機(jī)軋制的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 下卷小車(chē)“溜車(chē)”現(xiàn)象

卷取機(jī)處下卷小車(chē)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行走完成，行走馬達(dá)內(nèi)含有液壓抱閘制動(dòng)機(jī)構(gòu)，而液壓抱閘制動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制油從液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的AB油管中引入，由于下卷小車(chē)攜帶較重鋼卷，下卷小車(chē)停止時(shí)車(chē)體慣性力較大，馬達(dá)反向給AB管道供油，回饋的液壓油將小車(chē)液壓抱閘打開(kāi)，小車(chē)無(wú)法準(zhǔn)確地停止在預(yù)定的車(chē)位，出現(xiàn)“溜車(chē)”現(xiàn)象。鑒于原下卷小車(chē)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的缺陷，利用原有閥塊進(jìn)行了改造，改造原理圖如下頁(yè)圖3所示。

圖3 下卷小車(chē)液壓控制原理圖改造部分

1）改造下卷小車(chē)原液壓控制回路，將原設(shè)計(jì)中控制小車(chē)舉升液壓缸抗衡閥開(kāi)啟的先導(dǎo)換向閥用于控制液壓抱閘，實(shí)現(xiàn)了液壓抱閘的單獨(dú)控制，液壓抱閘不再受液壓馬達(dá)停止輸出時(shí)的沖擊油壓的影響，使得抱閘實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確地抱緊制動(dòng)。

2）將原設(shè)計(jì)中控制舉升缸防止液壓缸下降的抗衡閥的先導(dǎo)換向閥油管改造到舉升缸下降管道上，當(dāng)下降管道有油壓時(shí)，在下降管道壓力油作用下，平衡閥打開(kāi)，舉升液壓缸能夠?qū)摼砥椒€(wěn)放下。

3）聯(lián)系電氣維護(hù)員修改下卷小車(chē)運(yùn)行控制程序，將原設(shè)計(jì)的小車(chē)舉升先導(dǎo)閥控制程序改到液壓馬達(dá)行走控制上，當(dāng)馬達(dá)行走比例閥有輸出時(shí)，此先導(dǎo)閥也得電輸出，實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)液壓抱閘開(kāi)啟。待下卷小車(chē)行走至設(shè)定位置時(shí)，先導(dǎo)閥控制閥關(guān)閉，馬達(dá)抱閘抱緊，小車(chē)停止運(yùn)行。

4）原小車(chē)下降時(shí)，先導(dǎo)閥得電程序取消，將舉升液壓缸高低速控制閥程序優(yōu)化到舉升程序中，即在小車(chē)快速舉升下降時(shí)，高壓閥得電，小車(chē)低速下降舉升時(shí)，低壓閥得電，從而實(shí)現(xiàn)小車(chē)鞍座接觸芯軸和放卷鞍座放卷時(shí)的平穩(wěn)運(yùn)行。

5）優(yōu)化小車(chē)行走比例閥輸出和比例閥控制輸出波形，在保證不影響生產(chǎn)的前提下，將比例閥輸出下調(diào)到50%左右，同時(shí)，將控制小車(chē)行走比例閥的輸出信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的比例閥輸出波形上升沿和下降沿更加平滑，減輕了小車(chē)啟停時(shí)液壓馬達(dá)的沖擊力，實(shí)現(xiàn)了下卷小車(chē)的平穩(wěn)停車(chē)和啟動(dòng)。

通過(guò)改造，小車(chē)的“溜車(chē)”現(xiàn)象消失了。小車(chē)所受沖擊力也減少了，啟動(dòng)和停止更加柔性化，降低了下卷小車(chē)其他設(shè)備的損耗。

3.5 卷取機(jī)后壓輥底座螺栓斷裂問(wèn)題

卷取機(jī)后壓輥用于鋼卷卷取完成后帶尾的定位壓緊工序，以保證分切鋼卷外圈在帶鋼剪斷后無(wú)張力情況下，外圈無(wú)松脫現(xiàn)象的發(fā)生。在生產(chǎn)過(guò)程中，每半月就要對(duì)液壓缸底座緊固螺栓進(jìn)行一次周期檢查，而且液壓缸底座螺栓都有松動(dòng)或斷裂的情況出現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)液壓缸底座螺栓全部斷裂、卷取機(jī)芯軸上的鋼卷無(wú)法卸下和液壓缸連接軟管斷裂漏油的嚴(yán)重停車(chē)問(wèn)題。

對(duì)卷取機(jī)后壓輥液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)存在漏洞，液壓缸控制系統(tǒng)中缺少減壓閥壓力控制元件，壓輥液壓缸不能減壓，只能在液壓缸14 MPa（140 bar）全壓的情況下壓緊帶尾。鋼卷甩尾帶頭卷至壓輥時(shí)，鋼卷旋轉(zhuǎn)帶尾產(chǎn)生交變載荷，由后壓輥液壓缸傳遞至底座螺栓，造成螺栓疲勞斷裂。針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了如下改造：

1）改造后的壓輥底座液壓控制系統(tǒng)中，在原有后壓輥控制系統(tǒng)中添加了減壓閥，經(jīng)過(guò)液壓缸壓力計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)壓輥反復(fù)動(dòng)作試驗(yàn)后，將系統(tǒng)壓力由原來(lái)的14 MPa（140 bar）降低至8.5 MPa（85 bar），既滿(mǎn)足了卷板帶尾壓緊的需要，又有效地減小了底座螺栓的受力情況。

2）將底座螺栓M16 mm×100 mm的12.9級(jí)高強(qiáng)螺栓改為8.8級(jí)螺栓，降低了螺栓脆性，同時(shí)，將螺栓緊固螺栓改為防松螺母，并安裝兩個(gè)螺母防松，從而避免了螺栓松動(dòng)。按每年一周期更換底座螺栓1次，消除疲勞斷裂問(wèn)題。

3）液壓缸耳軸底座與后壓輥輥?zhàn)悠叫姓艺?，從而保證4根螺栓的均勻受力，提高了抗擊鋼卷壓頭凸起交變載荷的能力。

通過(guò)改造，卷取機(jī)后壓輥底座螺栓斷裂問(wèn)題得到了解決，在每次周期檢修時(shí)，未出現(xiàn)螺栓松動(dòng)及斷裂問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)液壓設(shè)備系統(tǒng)的改造和維護(hù)，以及在鍍鋅線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中反復(fù)嘗試摸索設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，不斷地修改完善設(shè)備功能，制約鍍鋅線(xiàn)生產(chǎn)的液壓設(shè)備問(wèn)題得到了根本解決，每年事故次數(shù)降為小于2次，實(shí)現(xiàn)了鍍鋅線(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。