軋機高壓液壓系統故障分析與改進

劉凱　王樹友　李偉

摘 要：針對邯鋼新區PLTCM在調試生產以來軋機高壓系統中出現的各種問題，他們積極的對軋機高壓系統設備進行優化合理設定參數。同時他們加強系統運行中通過對泵、閥、液壓缸、管件及油品本身的科學的管理，從而保證系統的穩定運行。

關鍵詞：軋機高壓系統；冷軋；油液精度；含水量

液壓系統在冷軋軋機設備中應用十分廣泛，如用于控制軋輥輥縫調節的HGC系統、控制軋輥輥型的工作輥、中間輥彎輥系統及用于平衡支撐輥重量的平衡系統。軋機高壓液壓系統作為軋機的心臟其作用十分重要，因此在日常設備維護中要嚴格對高壓設備的管理，從而保證系統長期穩定運行。

經過長期對軋機高壓系統運行維護后發現需要注意以下幾個方面的問題：

1 高壓系統易出現高溫的問題及應對措施

軋機高壓系統由于其工作壓力在280bar，在每個閥臺的系統中存在大量的系統過載作用的溢流閥，當高壓高速的液壓油經過這些閥門節流后會產生大量的熱，經過系統循環后最終這些高溫油進入到油箱中。同時系統中大量的伺服閥、比例閥長、液壓缸時間使用后也會出現內泄現象。這些內泄油也會產生大量的摩擦熱導致油箱溫度升高。如圖一所示，液壓站系統中存在溫度自動控制作用的加熱器及板式冷卻器。但是在經過使用后發現夏季環境溫度過高后經常會出現系統溫度達到60℃的高溫報警情況。針對這一情況，我們經過長期分析觀察總結出以下幾個方面的應對措施：

1）按照既定周期對板式換熱器進行清洗，檢查控制電磁閥是否正常工作。

2）日常點檢中對系統中各個溢流閥定期進行溫度測試，發現某個閥門溫度過高需要對其進行重新標定或更換新閥。

3）對現有的板式換熱器進行改造，加 大板片數量，從而加大單位時間內換熱量，達到降低液壓站溫度的目的。

2 高壓系統油品精度控制

軋機高壓系統的主要特點是油液高精度的特點，由于軋機中板型厚度控制的精度在0.001mm的精度范圍內，因此軋機高壓系統中使用了50多組高精度的伺服閥控制。為了保證這些閥組的正常工作，在整個泵站系統中存在四套過濾器，即油箱循環過濾器，泵組出口過濾器，軋機回油過濾器及閥臺入口過濾器。在日常維護中一定要實時的觀察這些過濾器的使用情況，一旦發現濾芯報警立即更換濾芯，避免出現損壞伺服閥的情況發生。同時要對每組濾芯制定強制更換周期，一般循環濾芯更換周期不超過6個月，其它濾芯更換周期不超過1年。

3 液壓油中含水檢測及控制措施

軋機液壓系統由于高壓、高溫及高速通過閥門節流孔，易導致油液本身的添加劑分子結構破裂，破壞油液本身的穩定性導致油水析出。而水分子的存在極易引起系統中的泵、閥、密封圈的損壞。因此需要定期對軋機油箱中的油液取樣送到專業廠家進行含水量及精度分析，一旦其含水量和精度超過規定值應立即采取措施進行處理，必要的情況下進行整體換油處理。現階段采取降低油液中含水量的方法主要是利用外加熱法，利用水遇熱變成蒸汽的特點將水從液壓油中分離處理，我廠幾次液壓站含水超標后，經過使用該分水裝置取得很好的效果。

4 系統設備維護及更換周期

軋機液壓設備主要包括泵組、閥組、液壓缸及相應的管件。在日常維護中應根據這些設備的特點進行點檢維護。

4.1 泵組

軋機泵分為主泵及循環泵，主泵為力士樂的恒壓變量泵共計4臺，用三備一。循環泵為螺桿泵，主要用于油箱本身油液的自循環。軋機高壓主泵由于其設定的工作壓力在280bar，電機工作負荷比較大。由于高壓泵屬于恒壓變量泵，每臺泵在工作中出力不同，將會造成不同泵工作電機的工作電流差距很大。為保證電機及聯軸器的使用壽命，需要定期通過調整泵口的流量控制閥對電機的工作負載進行匹配。從而達到保證系統穩定運行的目的。

4.2 閥組

高壓液壓系統中存在大量的比例閥閥、伺服閥，這些閥的控制精度比較高，在日常點檢中主注意聽這些閥的泄油聲音，判定其泄油量是否超標。同時觀察給定輸入電流值的情況下閥出口的壓力是否正常，是否出現控制電流波動。一旦發現系統壓力控制出現異常及時檢查更換處理。同時分析設備損壞的原因，以減少備件費用。

4.3 液壓缸

軋機中使用了大量的液壓缸，總共大約有200多條。大的液壓缸如HGC液壓缸，重達6噸，小的鎖緊液壓缸只有不到10千克。在日常維護中要時時注意這些液壓缸的使用狀態。注意按照周期對這些液壓缸的耳軸處進行補油。同時觀察液壓缸的防塵密封損壞情況，判定其內泄量的情況。制定合理的液壓缸更換周期。一般如軋機HGC液壓缸的使用周期在7-10年，因此在第七年開始應該有計劃的對軋機內部液壓缸進行更換，以避免出現緊急事故情況發生。

4.4 液壓管路

軋機液壓管路通常采用不銹鋼管件及管路，安裝中除注意保證管口清潔外還應該注意對絲扣處涂抹防粘結油脂，以防止長時間工作后接頭粘結情況出現。同時不銹鋼管在長時間承受高溫、高壓沖擊后易出現變形的情況，因此對一些震動大，沖擊頻繁的重要管路要使用硬度更高一些的鍍鋅管件。位置合適的位置將硬管改為軟管，以減小液壓油的沖擊震動的危害。軋機液壓缸較多，決定了其管線布置比較密集如下圖3所示，在處理這些管路漏油時要注意使用半開口的專用扳手，以減少事故處理的時間。

5 結語

通過多年對冷軋軋機高壓液壓系統的維護，遇到的各種問題進行分析總結。獲得了很多行之有效的辦法，為提高系統的穩定運行、減低事故時間做出了很多貢獻。在今后的設備維護中，我將會繼續深入地對軋機高壓液壓系統進行研究，為實現我國冷軋板質量的進一步提高做出貢獻。

參考文獻：

[1] 陳樹宗.唐鋼1800mm5機架冷連軋機過程控制模型設定系統.中國冶金，2012年10月第22卷第10期.

[2] 江志林.某主動懸掛液壓伺服系統性能分析.四川兵工學報，2009年第4月第30卷第4期.

作者簡介：

劉凱（1983-），男，漢族，本科，工程師，液壓技術員。