爐卷軋機液壓、潤滑系統(tǒng)的設(shè)備維護

安陽鋼鐵集團公司 趙鋼軍 魏鋼群

爐卷軋機液壓、潤滑系統(tǒng)的設(shè)備維護

安陽鋼鐵集團公司 趙鋼軍 魏鋼群

液壓技術(shù)是一種低成本、高比功率、安全成熟的技術(shù)，現(xiàn)已在各個行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。液壓、潤滑系統(tǒng)是冶金企業(yè)主機設(shè)備的關(guān)鍵的部分之一。但是，由于系統(tǒng)設(shè)備維護不當，影響了液壓系統(tǒng)的正常運行。因此，了解液壓系統(tǒng)工作原理，掌握一些維護方面的基礎(chǔ)知識，是保證液壓系統(tǒng)能正常運行并發(fā)揮液壓技術(shù)優(yōu)勢的先決條件。

安陽鋼鐵公司（以下簡稱“安鋼”）150 t轉(zhuǎn)爐—3 500 mm爐卷軋機是由DANIELI公司設(shè)計，生產(chǎn)線年產(chǎn)170萬t鋼水、110萬t鋼板，全線共有50個液壓、潤滑系統(tǒng)。煉鋼、連鑄區(qū)包括脫硫液壓站、精煉液壓站、連鑄主液壓站、轉(zhuǎn)爐潤滑站等；軋鋼區(qū)液壓、潤滑系統(tǒng)包括冷坯上料臺液壓站、軋機輔助系統(tǒng)液壓站、軋機伺服系統(tǒng)液壓站、主電機潤滑站、飛剪潤滑站、熱矯直機潤滑站、熱矯直機伺服系統(tǒng)液壓站、圓盤剪輔助系統(tǒng)液壓站、圓盤剪潤滑站、冷矯直機輔助系統(tǒng)液壓站、冷矯直機伺服系統(tǒng)液壓站等。

液壓、潤滑系統(tǒng)是生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，對生產(chǎn)的正常運行和產(chǎn)品的質(zhì)量起著決定性的作用。近年來，安鋼通過加強150 t轉(zhuǎn)爐—3 500 mm爐卷軋機液壓系統(tǒng)的維護，保證了全線系統(tǒng)的正常運行，提高了軋機的作業(yè)率和高附加值產(chǎn)品的成材率，樹立了安鋼爐卷產(chǎn)品的形象，為安鋼盈利水平的穩(wěn)步提升、打造一流精品板材基地，提供了強有力的設(shè)備保障。本文，筆者將對液壓、潤滑系統(tǒng)的設(shè)備維護進行探討。

一、油液清潔度的控制

油液污染是導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因，占系統(tǒng)總故障的70%～80%，對設(shè)備造成嚴重危害。因此，必須加強對液壓系統(tǒng)的污染控制。實踐證明，提高系統(tǒng)油液清潔度是提高系統(tǒng)工作可靠性的重要途徑。

1.污染物的種類與危害。液壓系統(tǒng)中的污染物主要有以下幾類：固體顆粒、水、空氣、化學(xué)物質(zhì)、微生物和能量污染物等。不同的污染物會給系統(tǒng)造成不同程度的危害。如，切屑、焊渣、磨屑、鐵銹、油液氧化和分解產(chǎn)生的沉淀物等會加速磨損，降低性能、縮短壽命及堵塞閥內(nèi)阻尼孔，進而使運動件卡阻失效，劃傷元件表面，導(dǎo)致漏油，使系統(tǒng)壓力大幅下降，或形成漆狀沉積膜使動作不靈活；水會造成金屬表面腐蝕，加速油液氧化變質(zhì)，與添加劑作用產(chǎn)生膠質(zhì)，引起閥芯黏滯和過濾器堵塞；空氣會降低油液體積彈性模量，使系統(tǒng)響應(yīng)緩慢并失去剛度，引起氣蝕，促使油液氧化變質(zhì)，降低潤滑性。

2.控制污染物的措施。對系統(tǒng)殘留污染物的控制主要以預(yù)防為主，生成污染物主要借助濾油過程加以清除。

（1）殘留污染物。出廠前加強污染控制，防止在運輸和儲存過程中被污染。現(xiàn)場液壓系統(tǒng)裝配之前，要對油箱、管路、接頭等徹底清洗，未能及時裝配的管子要加護蓋密封，并在試車前沖洗系統(tǒng)。

（2）侵入污染物。從油桶向油箱注油或從中放油時，都要經(jīng)過過濾裝置過濾。為保證油桶或油箱的有效密封，加油所用器具要先行清洗，系統(tǒng)漏油未經(jīng)過濾不得返回油箱。與大氣相通的油箱必須裝有空氣過濾器，通氣量應(yīng)與機器的工作環(huán)境與系統(tǒng)流量相適應(yīng)，保證過濾器安裝正確和固定緊密。污染嚴重的環(huán)境可考慮采用加壓式油箱或呼吸袋，以防空氣進入系統(tǒng)，尤其是經(jīng)泵吸油管進入系統(tǒng)。在負壓區(qū)或泵吸油管的接口處應(yīng)保證氣密性，所有管端必須低于油箱最低液面，且泵吸油管應(yīng)足夠低，以防在低液面時空氣經(jīng)旋渦進入泵。要防止冷卻器或其他水源的水進入系統(tǒng)，維修時嚴格執(zhí)行清潔操作規(guī)程。

（3）生成污染物。在系統(tǒng)的適當部位要設(shè)置具有一定過濾精度和一定納污容量的過濾器，并在使用中經(jīng)常檢查與維護，及時清洗或更換濾芯。單靠系統(tǒng)在線過濾器無法凈化污染嚴重的油液時，可使用便攜式過濾裝置進行系統(tǒng)外循環(huán)過濾。要定期取油樣進行分析，以確定污染物的種類，并確定需要對哪些因素加強控制。要定期清洗油箱，徹底清理油箱中所有殘留的污染物。

3.油液的過濾。在防止污染物侵入油液的基礎(chǔ)上對油液進行過濾，是清除油液污雜物最有效的方法。因為過濾器可以根據(jù)系統(tǒng)和元件的要求，分別安裝在系統(tǒng)不同位置上，如泵吸油管、壓力油管、回油管、伺服閥的進油口及系統(tǒng)循環(huán)冷卻支路上?？刂朴鸵褐蓄w粒污染物的數(shù)量，是確保系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，延長使用壽命的有效措施。選擇過濾器時，需考慮以下問題。

（1）過濾精度應(yīng)保證系統(tǒng)所需的污染度等級。

（2）油液通過過濾器所引起的壓力損失應(yīng)盡可能小。

（3）過濾器應(yīng)具有一定納污容量，防止頻繁更換濾芯。

另外，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在伺服系統(tǒng)增加了高精度的過濾小車，以確保其清潔度達到NAS1638 5級的要求。

二、系統(tǒng)泄漏的原因與防治措施

液壓、潤滑系統(tǒng)泄漏主要與振動、溫升、壓差、間隙、設(shè)計、制造、安裝及維護不當有關(guān)。泄漏又可分為外泄漏和內(nèi)泄漏兩種。外泄漏會造成能源浪費、污染環(huán)境、危及人身安全或造成火災(zāi)；內(nèi)泄漏會引起系統(tǒng)性能不穩(wěn)定，如，使壓力、流量不正常，嚴重時還會造成停產(chǎn)事故等。

1.系統(tǒng)泄漏的主要部位及原因。

（1）管接頭和油塞處漏油。該故障在漏油事故中所占的比例很高，可達30%～40%。管接頭漏油大多發(fā)生在與其他零件聯(lián)接處，如集成塊、閥底板、管式元件等與管接頭聯(lián)接部位。當螺孔的幾何精度和加工尺寸精度不符合要求時，會造成組合墊圈密封不嚴而泄漏。

（2）元件等接合面的泄漏。接合面間的漏油主要是由于加工尺寸精度不夠、粗糙度超差等原因造成的。

（3）軸向滑動表面的漏油。工況條件較差、軸加工精度低、密封件失效等都會引起漏油。

（4）泵、馬達旋轉(zhuǎn)軸處的漏油。該故障主要是由于油封內(nèi)徑過盈量太小、油封座尺寸超差、轉(zhuǎn)速過高、油溫高、背壓大、軸表面粗糙度差、軸的偏心量大、密封件與介質(zhì)的相容性差及不合理安裝等因素造成。

（5）溫升發(fā)熱會造成液壓系統(tǒng)發(fā)生較為嚴重泄漏。造成溫升的原因較多，如機械摩擦引起的溫升，壓力及容積損失引起的溫升，散熱條件差引起的溫升等。

2.液壓、潤滑系統(tǒng)防漏與治漏的主要措施。

（1）盡量減少油路管接頭及法蘭的數(shù)量，廣泛選用疊加閥、插裝閥、板式閥，采用集成塊組合的形式，減少管路泄漏點。在對圓盤剪液壓系統(tǒng)進行改造時，可將節(jié)流閥疊加到先導(dǎo)閥和主閥中間，并調(diào)整主閥閥芯動作速度，沖擊振動大大減小。達到預(yù)期的目的，同時，對6組托架抬升的節(jié)流閥逐一進行調(diào)整，沖擊現(xiàn)象基本消除。圓盤剪液壓系統(tǒng)的改造如圖1所示。

圖 1 改造前后閥塊對比

（2）將液壓系統(tǒng)中的液壓閥臺安裝在距執(zhí)行元件較近的地方，可以大大縮短液壓管路的總長度，從而減少管接頭的數(shù)量。

（3）液壓沖擊和機械振動能直接或間接地影響系統(tǒng)，造成管路接頭松動，產(chǎn)生泄漏。因此，要盡量延長換向時間，減少因快速換向而帶來的沖擊，合理設(shè)置管夾。泵源可采用減振器、高壓膠管、補償接管或裝上脈動吸收器消除壓力脈動，減少振動。例如，對精裝區(qū)液壓系統(tǒng)改造，可將圓盤剪閥臺出口處的硬管改為軟管，并將管路密封形式由平封改為錐封，使管路振動引起的泄露及焊縫開焊現(xiàn)象得到了徹底解決。精整區(qū)液壓系統(tǒng)的改造如圖2所示。

圖 2 改造前后連接方式對比

3.定期檢查、定期維護，及時處理是防止泄漏、減少故障最基本的保障。

三、液壓、潤滑系統(tǒng)檢修時的注意事項

1.系統(tǒng)工作或停機未泄壓，或未切斷控制電源時，禁止對系統(tǒng)進行檢修，防止發(fā)生人身傷亡事故。

2.檢修現(xiàn)場一定要保持清潔。拆除元件或松開管件前，應(yīng)清除其表面污物，包扎管口，防止污染物進入系統(tǒng)。禁止在檢修現(xiàn)場進行打磨，施工及焊接作業(yè)。

3.檢修或更換元器件時必須保持清潔，不得有砂粒、污垢、焊渣等。

4.更換密封件時，禁用銳利的工具，不可碰傷密封件或工作表面。

5.拆卸、分解液壓、潤滑元件時，要注意零部件拆卸時的方向和順序并妥善保存，不得丟失，不可將其精加工表面碰傷。元件裝配時，各零部件必須清洗干凈。

6.安裝元件時，擰緊力要均勻適當，防止造成閥體變形、閥芯卡死或接合部位漏油。

7.更換或補充油箱內(nèi)的工作液時，必須要將新油通過高精度濾油車過濾后注入油箱。工作油液牌號必須符合要求。

8.禁止在蓄能器殼體上進行焊接和加工，防止由于維修不當造成嚴重事故，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時將其送回制造廠修理。

9.檢修完成后，要對檢修部位進行確認。無誤后，按液壓系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容進行調(diào)整，觀察檢修部位，確認正常后，可投入運行。

6年來，通過對安鋼3 500 mm爐卷軋機的液壓、潤滑系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)，保證了卷軋機的正常運行，提高了軋機的作業(yè)率和高附加值產(chǎn)品的成材率，減少了故障時間的發(fā)生。2011年與2010年相比，故障降低了45%，油品消耗降低29.4%。為安鋼推行爐卷四大品牌戰(zhàn)略，打造一流精品板材基地，實現(xiàn)盈利水平的穩(wěn)步提升，提供了強有力的設(shè)備保障。