支承輥液壓系統(tǒng)改造

方 濤 馬醇三 李宏磊

（武鋼股份設(shè)備維修總廠 武漢）

一、概述

軋機(jī)支承輥提升缸安裝在支承輥換輥裝置的兩側(cè)，主要用于更換工作輥或調(diào)整下階梯墊，實(shí)際安裝位置如圖1所示，支承輥提升缸部分液壓系統(tǒng)原理圖如圖2所示。支承輥提升缸液壓系統(tǒng)一共由8個(gè)液壓缸組成，21 MPa的液壓油經(jīng)P管，電磁閥581.1，液壓鎖507.1，在節(jié)點(diǎn)A處液壓油分成2路，一路經(jīng)單向調(diào)速閥736.1到節(jié)點(diǎn)B，液壓油分別進(jìn)入1#～4#提升缸的無桿腔；另一路經(jīng)單向調(diào)速閥736.2到節(jié)點(diǎn)C，液壓油分別進(jìn)入5#～8#提升缸的無桿腔，8個(gè)油缸同時(shí)動作。由于現(xiàn)場提升缸液壓系統(tǒng)的液壓管路較多，液壓管路頻繁發(fā)生系統(tǒng)大漏油造成無法換輥，導(dǎo)致降拉速或斷澆故障。同時(shí)由于提升缸在支承輥下方，出現(xiàn)漏油也無法立即處理，必須利用工藝停機(jī)吊出支承輥才能處理，在這期間提升缸的漏油故障處于失控狀態(tài)，嚴(yán)重的影響了現(xiàn)場生產(chǎn)和作業(yè)人員的安全，急需對液壓系統(tǒng)進(jìn)行改造。

圖1 支承輥提升缸實(shí)際安裝位置示意圖

二、系統(tǒng)改造

通過對提升缸液壓系統(tǒng)原理圖的分析可知，8個(gè)液壓缸同時(shí)動作頂起支承輥和工作輥，能否將8個(gè)液壓缸分成互相獨(dú)立的2組，只用4個(gè)提升缸頂起支承輥和工作輥，如果其中一個(gè)液壓回路出現(xiàn)漏油故障，可以切換到另一個(gè)液壓回路以確保正常更換工作輥，減少系統(tǒng)漏油同時(shí)也可避免拖延更換工作輥的時(shí)間。

1.理論計(jì)算

對提升缸的壓力進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算過程如下。提升缸頂起后，支承輥的受力分析如圖3所示。

圖2 改造前支承輥提升缸部分液壓系統(tǒng)原理圖

圖3 支承輥受力分析示意圖

4個(gè)提升缸能頂起支承輥的條件是4個(gè)液壓缸產(chǎn)生的力必須大于或等于支承輥及組件和工作輥及組件的重力和，即4F≥G1+G2。式中F是單個(gè)提升缸產(chǎn)生的力；G1是支承輥及組件產(chǎn)生的重力；G2是工作輥及組件產(chǎn)生的重力。根據(jù)設(shè)備圖紙查得，低壓系統(tǒng)的壓力P=210 bar，提升缸的規(guī)格為 125/80～210 mm，支承輥的質(zhì)量M支=38452.8 kg，支承輥軸承座的質(zhì)量M支座=9200 kg，工作輥的質(zhì)量M工=16698 kg，工作輥軸承座的質(zhì)量M工座=2550 kg。單個(gè)提升缸產(chǎn)生的力F=PA≈257.6 kN。支承輥及組件和工作輥及組件產(chǎn)生的總重力G＝G1+G2=（M支+2M支座+M工+2M工座）g≈771 kN。所以 4F=1030.4 kN＞G=771 kN，因此4個(gè)提升缸產(chǎn)生的力，完全能滿足頂起支承輥及組件和工作輥及組件的要求。

2.液壓系統(tǒng)改造

為了確保液壓系統(tǒng)改造后，支承輥能被平穩(wěn)的頂起，不出現(xiàn)單邊頂起傾斜的現(xiàn)象，4個(gè)提升缸應(yīng)該均布支承輥軸承座下方，即傳動側(cè)入口和出口側(cè)兩邊各布置一個(gè)提升缸，操作側(cè)入口和出口側(cè)兩邊各布置一個(gè)提升缸，因此將提升缸1#、4#、5#、8#組成一個(gè)液壓回路 1，提升缸 2#、3#、6#、7#組成一個(gè)液壓回路 2。另外為了方便2個(gè)回路之間的相互切換，在閥臺管路出口側(cè)，為2個(gè)回路的進(jìn)油管和出油管各增設(shè)球閥，其中一個(gè)回路工作時(shí)，關(guān)閉另外一個(gè)回路的球閥，改造后的液壓原理圖如圖4所示，下部與改造前一樣，圖4中B，F(xiàn)，C接圖2中B，F(xiàn)，C。

三、改造效果及效益

通過對原液壓系統(tǒng)的改造，由4個(gè)液壓缸完全實(shí)現(xiàn)之前8個(gè)液壓缸的功能。同時(shí)，出現(xiàn)大漏油時(shí)，可啟動備用回路實(shí)現(xiàn)應(yīng)急需要，很好地解決了漏油問題。

1.減少液壓油損失

改造前平均每月出現(xiàn)2次提升缸液壓管路漏油故障，每班漏油3桶，每次利用工藝停機(jī)才能安排人員處理提升缸漏油故障，平均每次漏油約間隔5個(gè)班才能得到處理，每桶油平均價(jià)格在3000元，因此提升缸液壓系統(tǒng)改造后，每年可減少液壓油損失約108萬元。

圖4 改造后支承輥提升缸液壓系統(tǒng)原理圖

2.降低生產(chǎn)損失

如果提升缸漏油嚴(yán)重?zé)o法正常換輥，軋線必須停產(chǎn)才能處理，處理時(shí)間需要2 h，軋線平均每小時(shí)生產(chǎn)卷鋼290 t，按噸鋼利潤150元計(jì)算，每年可減少生產(chǎn)損失208.8萬元，總效益316.8萬元。