銅軋機液壓系統污染的危害及防控措施

葉 海, 李 楊

(1.中色科技股份有限公司, 河南 洛陽 471039; 2.洛陽市質量技術監督檢驗測試中心, 河南 洛陽 471003)

銅軋機液壓系統污染的危害及防控措施

葉 海1, 李 楊2

(1.中色科技股份有限公司, 河南 洛陽471039;
2.洛陽市質量技術監督檢驗測試中心, 河南 洛陽471003)

污染是導致液壓系統故障的主要原因,其故障至少80%以上是由于液壓油的污染造成的.一個優質的液壓傳動系統可能由于污染而經常發生故障.由于污染原因,液壓元件的實際使用壽命往往比預計壽命短得多.為了確保液壓系統能夠安全、可靠地運行,著重分析了銅軋機液壓油污染的主要原因及危害,并提出了具體控制措施.

銅軋機; 液壓系統; 污染; 控制

0 前 言

液壓傳動技術誕生于18世紀,由于液壓技術具有體積小、質量輕、傳動平穩、機構緊湊和可遠程控制的獨特優勢,使其在各行各業得到了廣泛應用;與此同時,液壓傳動設備又有其脆弱的一面,其中抗污染能力低是突出的弱點.銅軋機液壓系統工作環境一般處在高溫、高速、高負荷、高粉塵和高濕度變化等條件下,其油液容易受到污染,產生化學質變,而使液壓系統產生多種故障.由于銅軋機液壓AGC系統采用了電液伺服閥和高頻響應比例控制閥,這些閥精度高,對油液污染敏感性強,極易產生故障,對整個系統危害極大.因此,必須對銅軋機液壓系統的污染實施全過程監測和控制,保證銅軋機設備各項指標的正常運行.

1 液壓油污染的主要原因及危害

1.1 液壓油污染的主要原因

銅軋機液壓系統的污染物來源主要有外界侵入污染物、系統制造污染物和系統生成污染物3個方面.而污染物的類型大致可分為固體顆粒、空氣、水、化學物質和微生物等.在各種污染物中固體顆粒分布廣、危害大,是引發系統故障、降低可靠性和元器件使用壽命的主要原因.

固體顆粒物主要由金屬粉末、剝落物、研磨粉、膠質、空氣中帶來的粉塵、砂子、沉積物和纖維等組成.這些顆粒大多是金屬和硅、鋁等氧化物,硬度一般較高,對系統和元件的危害較大.其主要來源有:購買的液壓元件內部存留的型砂殘留物、加工鐵屑和密封殘渣等;購買的高壓軟管總成內部灰塵及部分接頭部位殘留膠狀碎片;設備安裝現場中由于環境因素進入管道內部的石子、塵土等;硬管酸洗過程中管道內壁附著的片狀鐵銹;酸洗后殘留在管內的化學藥品類;現場配管過程中硬管在切割和套絲等加工過程中存留的鐵屑.

1.2 液壓油污染的危害

污染物進入銅軋機液壓系統后會堵塞液壓元件的節流孔或節流縫隙,改變液壓系統的工作性能,引起動作失調甚至完全失靈,產生誤動作造成事故;會加速液壓零件的磨損、研損、燒傷甚至破壞;引起閥的動作失靈或者引起噪聲.

固體顆粒物會引起濾網堵塞,液壓泵吸油困難,回油不暢而產生氣蝕、振動和噪聲,堵塞嚴重時會因阻力過大而將濾網擊穿,完全喪失過濾作用.更為嚴重的是固體顆粒在液壓缸內會加速密封件的損壞,缸筒內表面的拉傷,會產生磨損的鏈式反應,使系統元件進一步磨損,產生更多的固體顆粒使泄漏增大,推力不足或者動作不穩定、爬行、速度下降,產生異常的聲響與振動.

2 液壓系統的污染控制

液壓系統設計時,應避免選用易于產生顆粒雜質而污染系統油液的裝置、結構等,最重要的是濾油器的設計和選擇.可考慮在對液壓油污染較敏感的液壓元件進油處及容易產生磨屑的液壓元件的回油處增設吸油濾油器;在關鍵性液壓元件的進油口設置輔助濾油器;在污染物侵入量大的系統中,安裝旁路過濾,改善清潔度.

液壓零件加工時,一般要求采用“濕加工”法,即所有加工工序都要滴加潤滑液或清洗液,以確保表面加工質量,防止關鍵表面劃傷.加工完的新液壓零件都必須經過清洗后方可使用.

液壓件裝配時,應采用“干裝配”法,即在零件表面干燥后進行裝配;如需敲打,禁止使用鐵制錘頭敲打,可以使用木錘、橡皮錘等;裝配時不準帶手套,不準用纖維織品擦拭檢修面,防止纖維類臟物侵入閥內;已裝配完的液壓元件、組件暫不進行組裝時,應將它們的所有油口用塑料塞堵住.

液壓件運輸時,一定要用防雨紙或塑料包裝紙將其打好包裝,放入適量的干燥劑,不允許雨水、海水接觸液壓件.裝箱前和開箱后,應仔細檢查所有油口是否用塞子堵住、堵牢,對受到輕度污染的油口及時采取補救措施,對污染嚴重的液壓件必須再次分解、清洗.

液壓系統安裝時,在現場配制的液壓管道必須經過酸洗、除銹,必須對管道進行打壓沖洗.管道按以下工藝流程進行:脫脂→酸洗→中和→鈍化→干燥→涂油→封閉.酸洗前應將經過脫脂處理后的管子用凈化壓力水沖去內外壁的堿性溶液和洗去油污.所有密封面、絲扣等必須涂油覆蓋以后才能進行清洗.

液壓系統維護時,新油加注前,應采用精細過濾車三級過濾,使新油的污染度完全符合電液伺服閥對油液的要求,從而大大降低了對電液伺服閥的更換、清洗頻率,提高了設備的穩定運行率;防止油溫過高,否則會加速油液氧化變質,從而增加金屬磨損,并使密封件老化變形,造成液壓系統泄漏和污染;定期更換軸端和活塞密封,防止內外漏泄和外部雜質的侵入;定期清洗油箱,清除積垢,更換油濾器和空濾器,防止外界顆粒污染物進入系統油箱和備用油箱.

3 液壓油的選擇及維護

液壓油是液壓系統的重要組成部分,不僅傳遞動力,還起到潤滑清洗液壓元件,為液壓系統降溫散熱的作用.要想保證液壓設備正常運轉,保養好液壓油是關鍵.如何延長液壓油的使用壽命是一項比較全面的工作,從油品的選擇到使用中的維護,都需要有明確全面的用油方法.

3.1 選擇正確的油品

(1) 選擇正確的油品供應商.考察其供油能力、產品質量穩定能力、經濟實力、代理權限和供應商的信譽等.

(2) 油品來源.了解其煉制技術、油品的品牌、生產商的能力、基礎油的優劣、添加劑的來源及其配制技術.

(3) 供應商的服務.提供專業性的選油意見、油品的更換指導、油品的維護指導、油品的檢驗指導、油品的化驗服務和油品的過濾服務.

(4) 正確的油品.油品必須與設備的材料相容,并具有適當的符合能力,了解油品與密封材料的相容性、使用溫度、抗磨性和阻燃性等.

3.2 正確換油

(1) 新油過濾.不同用途的液壓油要求的清潔度可能有所區別,一般新油由于運輸、開箱和添加管道等原因而達不到標準.

(2) 潤滑系統清洗.供應商應該有完善的清洗方案,提供的清洗油品應與新油有良好的相容.

(3) 換油過程.應該有明確具體的換油方案.

3.3 正確的油品維護

(1) 使用中的過濾.新系統一定要配有合適的過濾設備.

(2) 使用中的檢查.周期性的檢查油溫、水溫和主要連接部位的震動,當發生異常時,立即進行油品的檢查.

(3) 油品的現場檢驗.要求供應商提供簡單的油品現場檢驗辦法,當發現油品不合格時,應立即更換.

3.4 適當的油品檢驗與過濾

(1) 定期檢驗油品.周期性地用驗油器化驗油品,以發現油品是否遭受污染(如水份、溶劑和雜質等),盡可能預先發現油品使用中的異常.

(2) 定期過濾油品.過濾后的油品清潔度應滿足使用要求,達到清潔度的油品既可以延長液壓系統的使用壽命,也可以延長油品的使用壽命.

(3) 定期化驗油品的成分.具體分析油品的成分變化,對比液壓油失效的指標,以提供可行性的改進措施.

4 結 論

(1) 銅軋機液壓系統的污染與控制應當從設計、制造、裝配、使用和維護等各個環節加大檢測力度.

(2) 油液的清潔、油液的注入、油液的過濾;元件的清潔、裝配的清潔、裝配的規范;調試及工作中的正確使用等都是對液壓系統的保護.

(3) 嚴格控制污染物的產生,能大大降低液壓系統的污染,提高其可靠性與穩定性,保證銅軋機的正常運轉.

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[6]溫新民.冶金設備液壓系統的污染控制[J].江西冶金,2005(2):26-28.

PollutionPreventionintheHydraulicSystemofCopperRollingMill

YEHai1,LIYang2

(1.ChinaNonferrousMetalsProcessingTechnologyCo.,Ltd.,Luoyang471039,China;
2.LuoyangBureauofQualityandTechnicalSupervision,Luoyang471003,China)

The pollution in the hydraulic system,which gives rise to at least 80% of the hydraulic system failure,has aroused more and more attention from researchers.Owing to the pollution,a high-quality hydraulic transmission system may malfunction and the actual service life of hydraulic components is shortened.In the paper,through an analysis of the causes and detriments of the pollution in the copper mill hydraulic oil,some control measures have been proposed so as to ensure the safe and reliable operation of the hydraulic system.Keywordscopper rolling mill; hydraulic system; pollution; control

2014-07-01

葉 海(1986-),男,助理工程師,主要從事液壓傳動系統、軋機預應力油缸方面的研究.E-mail:yehai15538856166@163.com

TG333.1;X76

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