中板線液壓系統(tǒng)故障分析及改進

吳 剛,詹 峰,周永明（新余鋼鐵股份有限公司,江西 新余 338000）

中板線液壓系統(tǒng)故障分析及改進

吳 剛,詹 峰,周永明
（新余鋼鐵股份有限公司,江西 新余 338000）

介紹了中板線的設備，針對生產(chǎn)過程中的各種液壓故障進行匯總分析，提出了相應的改進措施。

液壓；故障；措施

1 前言

中厚板廠中板線是一條有著輝煌歷史的生產(chǎn)線，然而隨著市場需求的不斷變化，中板線的生產(chǎn)能力逐漸達不到市場的要求，勢必要對中板線進行技改。新鋼集團公司于2008年對中板線全線進行了設備改造，在改造投產(chǎn)后取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。然而經(jīng)過幾年的運行，逐漸暴露出由于舊廠技改受到場地和資金限制的因素，嚴重影響到中厚板廠生產(chǎn)指標的完成。因此，迫切需要對一些故障多發(fā)點進行改進。

2 存在的主要問題

（1）4#爐液壓站由于位置處于4#5#加熱爐之間，環(huán)境溫度高，而且液壓管路也都是處于加熱爐的區(qū)域內(nèi)，液壓站內(nèi)冷風機一直不能正常工作，單靠液壓站自帶的一套冷卻器根本無法將油溫保持在正常范圍內(nèi)，導致油液溫度平均高達57.9℃，最高時達到63.2℃。2690mm軋機AGC液壓站也由于環(huán)境溫度過高導致油溫最高達62℃。這不但使得油液油品降低，還造成液壓缸密封件老化損壞、液壓閥脹死，每月平均造成故障時間43分鐘，額外油耗8400元。

（2）2690mm軋機現(xiàn)使用的換輥液壓站還是改造前2500mm軋機使用的，使用的是2臺型號為63PCY的柱塞泵，工作壓力為20MPa，由于改為2690mm軋機后工作輥重量加大，換輥時需要將2臺泵同時開啟，才能勉強完成工作輥更換，造成換輥耗時較長，需耗時50分鐘左右，且由于液壓泵超負荷使用，造成泵體損壞頻繁，一旦備件供應不及時，將無法更換工作輥，而且頻繁更換泵體還造成了大量的備件費用消耗。

（3）中板線3M軋機機前、機后推床管路基本上每天總有幾個點需焊補，偶爾還會出現(xiàn)高壓膠管爆裂，造成故障時間，一個月累計下來多達60多分鐘。如果因生產(chǎn)安排沒有及時停下來，液壓油就會不斷的滲漏，一個月下來就3M軋機傳動液壓站都需加5桶左右的液壓油，油液消耗極大。

（4）中板線3M軋機機前、機后推床油缸大約每3個月就會出現(xiàn)由于油缸內(nèi)泄，造成推床不能對中或同一個推頭上兩個油缸明顯感覺速度有快慢之分的狀況，這時就必須更換油缸，更換一個推床油缸最快也需要40分鐘，如果是中晚班臨時搶修需耗時更長。

（5）3000mm軋機AGC缸伺服閥組中快卸閥原設計的工作原理是，軋制過程中快卸閥得電關(guān)閉，輥縫抬起時失電打開。軋制中由于電器故障或軋機振動造成快卸閥先導閥24V電源信號接觸不良而失電，就會造成輥縫差變大而鋼板軋廢，還會損壞軋機設備。

3 問題分析和改進措施

（1）由于冷風機是我們無法修復的，而原設計的板式冷卻器的換熱面積只有10m2，需等待較長的時間才能到貨。在與中厚板廠協(xié)商后，我們決定將以前液壓站改造更換下來的，型號為BRΗBV1-10、換熱面積為10m2、公稱壓力為1.0MPa的板式冷卻器并聯(lián)到原系統(tǒng)循環(huán)泵上。

（2）根據(jù)工作輥的重量計算出換輥時所需推拉力，同時考慮現(xiàn)場的安裝位置，選用A4VS0180DR軸向柱塞泵一臺、132KW電機一臺（1495r/min)，并重新安裝一套先導式電磁溢流閥、單向閥和高壓過濾器。

（3）推床管路出現(xiàn)滲漏或高壓膠管爆裂，主要還是因為液壓管路受到突然的沖擊而導致的。而原設計的蓄能器容量為5L，但是由于現(xiàn)場的實際工況證明，5L的蓄能器仍然吸收不了因為生產(chǎn)過程中而產(chǎn)生的不確定的液壓沖擊，從而引起管路振動大、高壓膠管爆裂等液壓隱患。

（4）通過對推床油缸解體后的情況進行分析，可以發(fā)現(xiàn)損壞的主要原因是由于生產(chǎn)過程中推床油缸動作頻繁，且行程較長（1520MM），在推頭的重力作用下，活塞會出現(xiàn)微量傾斜，出現(xiàn)竄油（內(nèi)泄），進而造成活塞直接與缸筒接觸，導致缸筒拉傷。我們有針對性地對油缸活塞進行改良，在導向帶溝槽寬度由原來的20mm增加為現(xiàn)在的32mm，增加了12mm，結(jié)構(gòu)和材質(zhì)也由原來的25*1.5的酚醛夾布導向帶，改為密封槽結(jié)構(gòu)的聚甲醛導向套。

（5） AGC伺服閥組中的快卸閥由電磁先導閥、控制蓋板、插裝閥等組成。其電磁先導閥是兩位三通閥，我將該閥改用兩位四通閥，由原來的得電關(guān)閉，改為得電打開，同時修改電器信號程序為得電快速抬起輥縫、失電關(guān)閉快卸閥。從而避免了快卸閥由于電器故障而泄壓造成鋼板軋廢的現(xiàn)象。

4 改造效果

（1）該改造使用的備件都是利舊的，基本上沒有額外消耗備件費用，也未影響生產(chǎn)時間。改造完成后，油溫減低了10℃左右，大幅降低了設備的故障率和油耗，按改造之前計算每年可減少故障時間516分鐘，節(jié)約油耗費用100800元。

（2）改進后2690mm軋機的換輥時間由之前的50分鐘減少到了20分鐘，同時提高了泵體的使用壽命，減低中厚板廠的成本和我車間員工的勞動強度。

（3）蓄能器的容量增大后，系統(tǒng)的液壓沖擊能得到較好的吸收，管路的振動明顯削弱了很多，管路振動小了產(chǎn)生砂眼而滲漏也就減少了。改進前每天焊補2-3次；改良后每3-4天補焊1次，大大縮減了故障時間。且改進前3M軋機傳動液壓站每月都需加5桶左右的液壓油，進后3M軋機傳動液壓站每月需加2桶左右的液壓油，大幅減低了油耗。

（4）經(jīng)過改進，導向帶對密封件給予了更好的保護，缸筒也不會被拉傷，從而提高了油缸的使用壽命。原來的每套使用壽命為3-4個月，現(xiàn)在每支油缸可使用8-12個月，（2690、3M軋機推床油缸總計16支），一年下來可減少約32支油缸的使用數(shù)量，可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益：32*2000=60000元/年。

（5）改進后徹底解決了該問題，再未發(fā)生因該原因造成鋼板軋廢的事故。

通過有效的運用各項技術(shù)改進措施，中板線液壓系統(tǒng)的故障時間，由改造前的143分鐘/月減少至改造后的82分鐘/月，月均減少故障時間61分鐘，按每小時產(chǎn)量175噸計算，全年增產(chǎn)2100噸，按普板價格3500元/噸，全年可增利735萬元。

[1]李新德.液壓與氣動技術(shù)[M].中國商業(yè)出版社,2006.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.249