工业技术 2014年第21期I科技创新与应用 关于轧钢设备液压泄漏及其控制措施探析 伍丽 (浙江格洛斯无缝钢管有限公司,浙江绍兴312367) 摘要:目前,自动化已经成为生产技术的重要发展趋势,因此扎钢设备在进行控制与使用时对于精确程度的要求也在不断提 高。文章对轧钢设备液压泄漏的原因进行了分析,同时提出了相应的解决措施。 关键词:轧钢设备;液压泄露问题;控制措施;分析 1轧钢设备液压系统特点 轧钢设备使用的液压系统具有下面几个特性:(1)液压泵站分布 密集,控制阀台较疏散、执行机构繁复;(2)压力大、流量大;(3)执行机 构操作频繁、效率高、反应快;(4)需大量应用比例阀、伺服阀等精度要 求高的控制阀;(5)管路复杂、很多位置出现弯头;(6)工作环境非常 缝隙增大,泄漏量也会增加。 3.5杂质污染。杂质将加大运动副之间的磨损力度,造成泄漏;杂 质也会引发阀芯卡阻,动作不到位造成的泄漏;杂质也会造成各种密 封件及密封面损伤导致泄漏。 4轧钢设备液压泄漏控制措施 差,高温、粉尘及振动冲击恶劣情况严重;(7)设备需要连续工作,液压 系统运行率很高。这些特点导致轧钢设备的液压系统一旦出现问题, 起因将非常复杂,难以根除。液压系统种类繁多的故障中,液压油泄 露是其中最常出现也最难解决的故障。泄露问题不仅对液压设备运 行性能产生重要影响,而且会造成环境污染,加大轧制成本。所以做 好轧钢设备液压泄漏防备工作很关键。 2轧钢设备液压泄漏的分类 轧钢设备液压系统发生泄漏故障时,液压油将在压强作用下在 液压元、辅件等构成的封闭容腔内部泄漏,并由高压侧流入低压侧但 并不做功。常见的液压系统泄漏故障有下面几类:有益内泄漏、无益 内泄漏和有益外泄漏以及无益外泄漏。 内泄漏的构成要件是液压油仍在液压元件内部流动,其循环过 程是在压强作用下由高压腔流入低压腔。 有益内泄漏是一种必须存在泄漏现象,并通过小部分液压油的 泄漏对设备起到润滑作用使其更易于控制。如油泵内泄能够对轴承、 滑靴等起到润滑作用,某些液压阀则必须通过一小部分液压油的泄 漏保障性能的稳定性。 无益内泄漏发生在出现密封失误或磨损严重的情况下。如液压 缸活塞两腔出现的窜油问题,换向阀阀芯操作不到位导致的泄漏,单 向阀封油失败导致的泄漏。 外泄漏发生的条件是液压油在压强作用下由液压封闭腔向大气 中外泄。 有益外泄漏能够对运动副表面起到润滑作用。液压缸元件活塞 杆上就长期黏着一层液压油,这层油膜的存在可以有效润滑活塞杆 与密封圈。 无益外泄漏出现的泄漏现象既不能产生润滑作用也不能有效做 功。如管接头和法兰及液压阀等外泄漏。 无益内泄漏和无益外泄漏属于液压系统故障,严重影响液压系 统的正常操作,必须加强控制。无益泄漏产生的危害主要有:(1)严重 影响液压系统正常功能,严重时甚至导致系统瘫痪;(2)液压系统因 此会产生更多运行成本,如液压油耗、电能耗及元件损耗等;(3)污染 生态环境;(4)易引发火灾。 3轧钢设备液压泄漏的主要因素 液压油在液压系统中进行循环时,始于油箱,并逐一在油泵、液 压阀组、管路、接头、蓄能器、过滤器和冷却器及油缸元件中经过,在 任一元件上经过时都可能发生泄漏。轧钢设备的液压系统出现泄漏 故障的起因主要有下面几个。 3.1振动与冲击。轧钢液压系统由于传递功率大,操作反应快,极 易出现系统振动与冲击,进而导致固件松动、焊缝开裂及密封面失效 等问题,出现泄漏故障。 3.2密封件受损。密封件型号不符、装配不合理、沟槽尺寸不合 理、装配过程中出现的划伤都会导致密封件发生过早损伤问题并引 起泄漏。此外,密封件受损、老化及压缩量过少也会引起泄漏。 3-3高温。轧钢设备的液压系统在运行中易受到轧件热辐射,加 上液压系统在长期响应较快的动作影响下自身热量也极易升高,系 统运行过程中温度过高。高温导致的系统泄漏特点如下:(1)高温造 成液压油粘性下降,易发生缝隙泄漏;(2)高温导致非金属密封件出 现软化问题,软化后极易出现老化问题,密封结构也会很快受损,造 成泄漏问题;(3)高温加快液压油发生氧化变质的速度,影响润滑性 能,使运动副容易出现磨损,造成泄漏;(4)高温导致液压元件部件发 生非正常膨胀,造成阀芯卡阻,引发泄漏。 3.4缝隙增大。缝隙密封的接合面,当接合面磨损达到一定值时, 液压系统泄漏故障治理工作具有很强的系统性,其治理环节包 括系统设计、元件选型、制作、装配、冲洗、调试及运转维护等不同环 节。因此轧钢设备液压系统必须要从设备选型、维护检修等不同方面 进行考虑,同时必须采用以下措施进行泄漏治理。 4.1降低振动与冲击。轧钢设备运作时,必然会出现振动与冲击, 怎样控制振动及冲击,使其有效减少,对保障液压系统正常运作具有 重要意义。主要控制措施包括:(1)正确安装与调试液压泵、溢流阀, 有效降低设备振动频率并减少共有压力导致冲击压力;(2)在大流量 换向阀内部增设阻尼,降低换向冲击力度;(3)在能够进行快泄操作 的阀后回油管上设计蓄能器消耗冲击;(4)设置足量的管夹,提升系 统抗振性能;(5)合理应用避振喉、减振器以及胶管等进行隔振,避免 因振动引发共振。 4-2合理设计密封结构,并购置高质量密封件。主要考虑:(1)密 封件运作过重中不能缺少合理过盈量及自动补偿性能;(2)密封件原 料应具有抗磨、抗高温、抗低温、耐腐蚀、抗老化等优质性能;(3)密封 机构应选择安装便捷型的,安装过程中应禁止划伤、挤伤及扭曲。 4.3系统工作时油温必须合理。矿物油作为液压油时,油温应在 35℃~45%之间。而轧钢设备的液压系统必须有效控制温升:(1)找出 并有效控制发热源,调好泵和液流阀的压力,降低溢流热量;(2)使用 旁路循环冷却。 4.4使用高质液压油。(1)粘度合理,粘温性能优越;(2)优秀润滑 性能与剪切稳定性及较好的油膜强度;(3)化学稳定性较强;(4)抗泡 性与防锈性较强;(5)对密封材料造成的影响小;(6)燃点和闪点应高, 高压状况下压缩率小。 4.5及时控制好液压系统污染问题,使系统清洁度保持在NAS7 级以内:(1)更换元件检修管路过程中严防外界污染进入;(2)扩大过 滤面积,选择质量过关的过滤器,并采取高压过滤、回油过滤以及旁 路过滤三者联合的方法过滤油液;(3)对新油加入前必须经过数次过 滤,达标后才能加入;(4)及时更换被受损元件。 4.6做好液压系统的维护与保养工作:(1)平常做好紧固件和管 接头的维护工作,预防松动;(2)定期做好密封件更换工作;(3)对滤芯 和化验油品等做好定期检测;(4)按期做好系统的压力.、温度、振动及 油位等各种参数的监测工作,及时处理好异常。 4.7重视管理及维护人员素质培养。给维护与检修提供质量保 障:(1)液压系统维护和检修应交由专业技术人员完成;(2)认真研究 分析液压故障发生的原因并向维护人员及时通报,进而提升他们对 于事故的处理能力;(3)加大管理人员与维修人员关于液压、机械及 电气技术等技术的培养力度。 5结束语 轧钢设备液压系统发生泄漏故障解决过程非常困难,原因是故 障起因复杂,尤其是轧钢企业出现的泄漏故障,其液压系统不仅多且 复杂,同时液压系统的技术人员较为稀少,这也为解决泄漏故障增加 了难度。因此,我们应加大液压系统分析研究力度,从根源上找出发 生泄漏故障的起因,并制定出科学合理的防治措施,进而有效杜绝泄 漏故障发生,这样也能为液压系统提供一个相对稳定安全的工作环 境,进而使轧钢企业能够有效提升生产效率。 参考文献 『11王国义.1422mm冷连轧机液压系统泄漏改进措施 .设备管理与维 修,2013(9). 『21李毅.现代轧钢设备稀油润滑系统的变频控制 1_-一重技术,2012(5). 【31张菲菲.辛L钢设备液压泄漏问题浅析l J1.工业生产,2013(5). 一93—