FED型離心式凈油機(jī)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

李加祥 于德榮 吳孔明

作者通聯(lián)：山東萊鋼股份公司機(jī)械動(dòng)力處 山東萊蕪市 271100

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一、概述

萊鋼股份中小型軋線全部由意大利DANIELI公司制造，主要產(chǎn)品有槽鋼、角鋼、彈簧扁鋼、圓鋼、螺紋鋼等鋼產(chǎn)品，設(shè)計(jì)年產(chǎn)40萬(wàn)t。經(jīng)不斷改進(jìn)已具備年產(chǎn)100萬(wàn)t的能力。整條生產(chǎn)線共有大小液壓系統(tǒng)10余套,大多為德國(guó)力士樂(lè)公司產(chǎn)品,采用插裝閥、疊加閥和比例閥控制等技術(shù)。

通常情況下，液壓系統(tǒng)的液壓油在使用過(guò)程中被系統(tǒng)磨損產(chǎn)生的鐵屑、水及其他雜質(zhì)污染。8～10個(gè)月左右，油品質(zhì)量嚴(yán)重劣化，必須進(jìn)行更換。更換后的油作為廢油處理，造成大量浪費(fèi)。定期對(duì)液壓油進(jìn)行凈化處理，能確保液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)的故障率80%以上是因液壓油的不潔凈引起的，因此提高液壓油的清潔度等級(jí)，是保證液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。中小型軋線采用菲爾德公司FED型離心式凈油器，對(duì)粗軋、中精軋、精整以及移動(dòng)式打捆機(jī)等液壓系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)凈化。經(jīng)過(guò)一年多的實(shí)際運(yùn)行，液壓油的清潔度等級(jí)由NAS10-12級(jí)提高到7級(jí)以上，未出現(xiàn)一起液壓閥包括伺服閥、比例閥在內(nèi)的高精度閥堵塞故障，濾芯消耗接近零。各液壓站工作穩(wěn)定，從未發(fā)生過(guò)停機(jī)事故，液壓油、液壓閥及液壓缸等的消耗達(dá)到了歷史最低水平。

二、采用FED型離心式潔油機(jī)前的狀況

1.液壓閥堵塞造成停機(jī)停產(chǎn)損失

中小型生產(chǎn)線液壓系統(tǒng)原來(lái)采用傳統(tǒng)的過(guò)濾器對(duì)液壓油進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾精度不高，致使液壓閥堵塞，造成停機(jī)。

移動(dòng)式打捆機(jī)是液壓全自動(dòng)式連續(xù)工作的打捆機(jī)，每臺(tái)包括15個(gè)液壓缸和4個(gè)液壓馬達(dá)。由于打捆機(jī)的工作條件和檢修條件都比較惡劣，且系統(tǒng)中使用了大量的比例閥及伺服閥，因此在系統(tǒng)中進(jìn)油路設(shè)置了過(guò)濾精度為10μm的過(guò)濾器，在回油路設(shè)置了過(guò)濾精度為20μm的過(guò)濾器。3臺(tái)打捆機(jī)中比例閥及伺服閥堵塞故障一年多達(dá)15余次，修閥費(fèi)5萬(wàn)余元，每年打捆機(jī)液壓配件費(fèi)用超過(guò)50萬(wàn)。伺服閥堵塞造成打捆機(jī)停機(jī)，降低成品打捆速度，從而影響軋線速度降低產(chǎn)量，其直接損失保守估算一年達(dá)100萬(wàn)元以上。

2.軋機(jī)芯軸油膜軸承燒損

中小型生產(chǎn)線粗軋6臺(tái)懸臂式軋機(jī)采用的是油膜軸承作為軋輥軸承，潤(rùn)滑方式為集中循環(huán)潤(rùn)滑?；谟湍ぽS承的工作機(jī)理，油膜軸承的潤(rùn)滑油要滿足承受能力要求的油膜生成條件。由于油膜軸承的間隙較小，一般為20～50μm，因此對(duì)潤(rùn)滑油的清潔度要求較高。以往凈化方式的不可靠性，致使大顆粒的雜質(zhì)進(jìn)入油路造成油膜軸承燒損，2005—2007年共發(fā)生6起油膜軸承燒損，每套10萬(wàn)左右，每次更換維修需8h以上，同時(shí)造成熱軋堆鋼影響設(shè)備整體壽命。

3.液壓系統(tǒng)密封損壞造成液壓油流失

液壓油中混雜的機(jī)械雜質(zhì)會(huì)加速液壓泵、閥、缸及管路閥門密封的損壞，造成液壓油泄漏。不僅污染了環(huán)境，而且大幅增加了油耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年液壓油因泄漏損失達(dá)到20萬(wàn)元以上。

4.液壓油變質(zhì)造成的損失

因現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及設(shè)備內(nèi)部磨損，導(dǎo)致液壓油中含有的大量金屬粉末可催化液壓油的氧化反應(yīng)，加速油液變質(zhì)，增加油耗。

三、FED離心式凈油機(jī)工作原理及應(yīng)用

1.工作原理

在FED型離心式凈油機(jī)中有一個(gè)雙噴式的轉(zhuǎn)軸，利用液壓油所產(chǎn)生的壓力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速能達(dá)到6000r/min以上，所產(chǎn)生的離心力約為重力的2000倍以上。在強(qiáng)大的離心力作用下機(jī)械雜質(zhì)從液壓油中被分離出來(lái)，從而大幅度提高液壓油的清潔度等級(jí)。

離心式凈油機(jī)（圖1）通過(guò)齒輪泵將液壓油從油箱底部吸出，送進(jìn)潔油器中。潔油器轉(zhuǎn)桶在此壓力油的作用下高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力將雜質(zhì)分離出來(lái)，液壓油流回油箱，而雜質(zhì)卻被留在轉(zhuǎn)桶的內(nèi)壁上。如此反復(fù)進(jìn)行獨(dú)立的循環(huán)，不影響液壓站的工作。

2.FED離心式凈油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

圖1 FED離心式凈油機(jī)裝置原理圖

（1）凈化精度高、范圍寬（達(dá)0.26μm），對(duì)微米級(jí)的雜質(zhì)除去率高。可以同時(shí)除去浸入油中的膠質(zhì)雜質(zhì)、腐蝕性鹽類結(jié)晶物、機(jī)械雜質(zhì)、微粒雜質(zhì)、水分等污染物，其除去能力與粒徑無(wú)關(guān)。

（2）工作可靠、無(wú)濾芯。FED離心式凈油機(jī)中的轉(zhuǎn)軸除了將穢物自油中分離出來(lái)外，即使處理的穢物量超過(guò)一般過(guò)濾器的5倍以上時(shí)仍能保持油中的清潔度，且不會(huì)影響油品及油中的添加劑，很大程度的提高了液壓油的利用率。

（3）構(gòu)造簡(jiǎn)單，維修方便，使用壽命長(zhǎng)。整體均為鋁合金制造，分為頂蓋、機(jī)心體、外殼三大主體，抗高溫、抗外力強(qiáng)。維護(hù)方便，清理時(shí)間短。

四、使用效果

自引進(jìn)FED離心式凈油機(jī)以來(lái)，對(duì)粗軋液壓站、中精軋液壓站、精整液壓站等液壓系統(tǒng)的液壓油進(jìn)行凈化再利用，同時(shí)對(duì)所有液壓系統(tǒng)的液壓油進(jìn)行定期分離凈化。對(duì)于容積3000L的油箱1h即可凈化一次，很好地達(dá)到了凈油的目的，對(duì)每個(gè)液壓系統(tǒng)每半年凈化一次，即可保持油箱內(nèi)的油保持清潔，滿足液壓設(shè)備的使用要求。

1.徹底改善油液氧化、變質(zhì)等難題

傳統(tǒng)的濾油設(shè)備最高只能濾除5μm以上的雜質(zhì)，而且無(wú)法清除油液中因乳化、氧化等引起的膠質(zhì)雜質(zhì)、皂化物等雜質(zhì)。FED離心式凈油機(jī)可同時(shí)有效去除混雜于油中的水分、5μm以下的顆粒雜質(zhì)、腐蝕性鹽類及因氧化變質(zhì)而形成的膠質(zhì)、皂化物等，避免了油液因雜質(zhì)顆粒的催化作用而引起油液的氧化變質(zhì)等問(wèn)題，尤其對(duì)膠質(zhì)去除，是目前其他各種濾油技術(shù)不能解決的。

2.極大地延長(zhǎng)了油液的使用壽命，提高資源的利用率，有效的保護(hù)了環(huán)境

金屬顆粒對(duì)油液的氧化變質(zhì)有極強(qiáng)的催化作用，在水的協(xié)同作用下，有害物質(zhì)與油發(fā)生反應(yīng)，加速油液的氧化變質(zhì)。FED離心式凈油機(jī)可及時(shí)清除油液中各類雜質(zhì)，使油液的使用壽命大大延長(zhǎng)，從而減少了廢油的排放，環(huán)境和成本效益得以極大提高。

3.變被動(dòng)處理潤(rùn)滑故障為主動(dòng)預(yù)防故障，提高了整體維護(hù)質(zhì)量

自引進(jìn)FED離心式凈油機(jī)近14個(gè)月內(nèi)，未發(fā)生一起油膜軸承燒損故障，為生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。