新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統改造

韓文樹（江西新余鋼鐵集團有限公司第一煉鋼廠,江西 新余 338001）

新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統改造

韓文樹（江西新余鋼鐵集團有限公司第一煉鋼廠,江西 新余 338001）

新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統由于設計缺陷，加之工作環境惡劣，經常出現故障從而影響生產的順利進行。本文根據液壓系統的原理，結合作者的實際經驗分析了新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統存在的問題，提出了相應的改進方案和措施，并總結了改進后的優點及效果。

故障；液壓；換向閥；過濾冷卻

0　前言

新鋼一鋼廠鋼包滑動水口液壓系統是一鋼廠煉鋼生產中重要的液壓系統，是控制大包機構開閉和鋼水流量的一個重點設備，起到承上啟下的作用，直接關系到連鑄機的正常生產與否。由于系統本身設計的缺陷以及設備運行環境差等原因，經常使得系統出現一些列設備故障，從而影響生產及產生相應的安全隱患。因此對于滑動水口液壓系統的改造和維護對于一鋼廠來說具有十分重要的意義。

1　存在問題及分析

系統在工作時經常會出現以下故障及狀況：

1.1機構自動關閉現象

鋼包機構是由滑動水口油缸控制開啟和關閉的。當油缸活塞桿向外伸時，機構關閉；當油缸活塞桿向里收縮時，機構開啟。原有設計的液壓換向閥為O型中位機能，在機構動作定位后換向閥處于中位。由于液壓系統換向滑閥的泄漏，壓力油緩慢作用于油缸兩腔，油缸無桿腔作用面積大于有桿腔作用面積，此時液壓回路類似于差動回路，油缸活塞桿緩慢向外伸。因此，在生產澆注時，機構經常會在油缸的緩慢作用下而發生自行關閉現象。

1.2換向閥卡阻或系統卸荷現象由于鋼廠環境惡劣，滑動水口液壓系統處在高溫、高粉塵的工作環境中，加之維修人員注意不當，系統難免會受到不同程度的污染。污染物或雜質在系統工作時，經常堵塞泵出口的卸荷閥閥芯阻尼孔，或者卡在滑閥閥芯處，造成系統不能有效建立起壓力和換向閥卡阻等現象，嚴重的影響了生產。

1.3機構滑板的開啟定位精度不高

三位四通換向閥中位O型機能可以使油缸活塞在行程范圍內任何位置停止，但由于滑閥的泄漏，能保持停止位置不動的性能（鎖緊精度）不高。因此，澆注時，機構滑板的開啟定位精度不高，機構開啟量經常發生變化，造成鋼水流量不穩定等現象。

1.4 油溫過高

由于滑動水口油缸處在大包和中包之間，雖然油缸底部有隔熱擋板，但長時間的烘烤仍使得油缸本體溫升過高，從油缸返回的油液又會使得油箱油溫升高。特別是在夏季油箱的油溫已達到近60度，降低了介質（水乙二醇）的粘度；從回油管中回油帶來的雜質也將影響油液的清潔度，使得系統工作不穩定。另一方面，油缸溫度過高將會加快油缸密封件的老化和密封失效，造成油缸外泄或者內泄現象，加重油液的污染，也會對相應的操作人員造成一定的人身危害。

2　改進方案及措施

2.1對控制系統進行改造

改造后的系統原理圖（手動操作部分已省略）如下圖1所示：

首先，將液壓系統中的O型換向閥改為Y型換向閥,使閥在中位時閥出口的A、B負載口與低壓油路相通，有效降低了滑閥泄漏對系統的影響。其次，在換向閥之后加雙液控單向閥，使液壓系統回路具有鎖緊功能，換向閥中位時活塞可以在行程的任何位置鎖緊，左右都不能竄動，油缸動作定位精確，保證了鋼水流量的穩定。

2.2滑動水口液壓站加循環過濾冷卻裝置

循環過濾冷卻裝置由循環泵、過濾器和板式冷卻器組成（如下圖2所示）。油箱里的油液經過循環泵吸油、排油，再經過濾器過濾、冷卻器冷卻，最后回到油箱中，完成油液的過濾、冷卻循環。其中循環泵是一臺價格實惠的抗污染性較強的齒輪泵；過濾器一備一用，且方便拆洗；冷卻器是利用了其他廠閑置的備件洗清加工而來，降低了改造的成本費用。

2.3滑動水口油缸加裝冷卻氣管

在滑動水口油缸四周布置冷卻氣管，對油缸表面進行冷卻降溫。具體方法是，在滑動水口油缸的擋板上圍繞油缸焊了一根U形不銹鋼管，管子上均布開了數個氣孔；將冷卻氣管接到U形管的進口，出口封閉。這樣，當冷卻氣打開時，冷卻氣通過氣管到U形管，再通過U形管上的氣孔吹到油缸表面，對油缸的整個表面起到了冷卻作用。

3　改造效果

自2014.8改造以來，滑動水口液壓系統油溫保持在40度或以下，油品清潔度指標也一直處于正常狀態，系統運行穩定正常，無停機事故產生。油缸使用周期加長，以一鋼廠1#板坯機為例，滑動水口油缸2014年更換數量記錄如下表1所示：

表1

由圖表可知，改造前平均每個月更換5臺油缸，改造后平均每個月更換1.4臺，改造效果明顯，大大的減少了設備維護成本。

4　結語

液壓系統的改造方案較多，根據現場環境及工藝要求，從系統原理入手對系統進行改進，能有效的提高設備運行的狀況，節約設備維護成本。液壓設備工作環境通常較惡劣，液壓設備的日常維護也相當重要，檢修人員往往忙于檢修和搶修而忽視了對液壓系統的定期維護。定期更換液壓系統過濾器濾芯、定期清洗油箱和冷卻器，時刻保持系統清潔，才能使改造的作用長久的發揮下去。

[1]官忠范.液壓傳動系統[M].北京：機械工業出版社，2009(01).

[2]李壯云.液壓元件與系統[M].北京：機械工業出版社，2008(01).