軋機(jī)除鱗噴射閥控制系統(tǒng)優(yōu)化改造

韓永強(qiáng)

摘 要：該文主要介紹了中厚板軋制線粗軋機(jī)高壓水除磷噴射閥的工作原理，分析現(xiàn)有高壓水除鱗設(shè)備噴射閥存在的液壓及控制問題，針對常見的設(shè)備故障進(jìn)行分析總結(jié)，通過對現(xiàn)有高壓水除鱗噴射閥控制系統(tǒng)加裝皮囊式蓄能器穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，減弱噴射閥換向帶來的沖擊，改造原有電磁換向閥系統(tǒng)為電液換向閥控制系統(tǒng)，加裝節(jié)流調(diào)速閥組，有效地提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，極大地減少了噴射閥控制系統(tǒng)的故障。

關(guān)鍵詞：噴射閥 除鱗 液壓系統(tǒng)

中圖分類號：TG333.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0023-02

高壓水除鱗系統(tǒng)設(shè)備分為站內(nèi)和站外兩部分組成。站內(nèi)為高壓水系統(tǒng)動(dòng)力來源，主要有電機(jī)、偶合器、高壓離心泵、止回閥、最小流量閥、最低液面閥、閘閥、高壓氣水罐等主要部件組成，站外高壓水系統(tǒng)控制部分，主要有手動(dòng)閘閥、噴射閥、集管、噴嘴等主要部件組成。高安水除鱗系統(tǒng)的運(yùn)行決定著生產(chǎn)線能否正常運(yùn)行，同時(shí)也對鋼板表面質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。因此，保證高壓水除鱗系統(tǒng)的高質(zhì)量運(yùn)行一直是設(shè)備管理的一個(gè)重要工作。

1 除鱗噴射閥簡介

125EFC7PY-320-00噴射閥結(jié)構(gòu)見圖1。噴射閥的工作原理是A作為入口，泵出口的高壓水由噴射閥A口流入主閥芯上腔，B口作為噴射閥的出口，連接除鱗集管和噴嘴。閥桿的升降是由先導(dǎo)液壓控制裝置來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)裝置中兩位四通電磁換向閥與連接閥桿的液壓缸兩腔接通。當(dāng)兩位兩通電磁閥得電時(shí)，液壓缸上腔進(jìn)入5MPa高壓油，使缸內(nèi)活塞帶動(dòng)閥桿向下移動(dòng)。當(dāng)閥桿下降時(shí)，主閥芯上腔高壓水首先通過小閥口進(jìn)人下腔，對管路起預(yù)充水作用。閥桿繼續(xù)下降，使主閥芯打開，高壓水通過B口流進(jìn)集管，集管上的噴嘴按一定角度，將高壓水噴射到鋼板的表面，實(shí)現(xiàn)高壓水噴射除鱗的過程。在噴射閥每次動(dòng)作中，閥桿能否準(zhǔn)確可靠下降，是整個(gè)噴射閥工作的基本保證。125EFC7PY-320-00噴射閥的主要性能規(guī)范見表1。

2 噴射閥控制系統(tǒng)存在的問題及原因分析

粗軋機(jī)除鱗系統(tǒng)中噴射閥控制系統(tǒng)原理圖如下圖2所示。噴射閥的控制系統(tǒng)壓力取自粗軋機(jī)液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力為18MPa，經(jīng)過一級減壓后，滿足噴射閥工作壓力5MPa，噴射閥先導(dǎo)液壓缸的動(dòng)作，通過兩位四通的電磁換向閥進(jìn)行操作，常態(tài)下油缸處于上升狀態(tài)，噴射閥關(guān)閉，當(dāng)除鱗點(diǎn)需要除鱗時(shí)，電磁換向閥得電，油缸活塞迅速下壓，噴射閥閥芯打開，高壓水噴出。

在日常使用過程中存在以下幾種故障。

（1）由于減壓閥減壓差為13MPa，進(jìn)出口壓力變化較大，隨著噴射油缸的動(dòng)作，減壓閥閥口動(dòng)作頻發(fā)，減壓閥很容易出現(xiàn)故障，主要表現(xiàn)為阻尼孔螺塞松脫，造成卡阻，減壓失效。

（2）由于噴射閥動(dòng)作頻率較高，電磁換向閥動(dòng)作頻率較高，而且電磁換向閥吸力大，換向時(shí)間短，但沖擊較大，噪聲大，系統(tǒng)震動(dòng)較為明顯，過載時(shí)易燒毀。當(dāng)減壓閥損壞時(shí)，電磁換向閥工作壓力較高，換向負(fù)載較大，造成換向閥極易損壞。

（3）由圖2可以看出整個(gè)回路沒有蓄能裝置，換向沖擊未能得到有效地緩沖，也極大地增加了液壓閥損壞的頻率。

該系統(tǒng)使用3年來，平均每年更換減壓閥數(shù)量平均為10個(gè)，電磁換向閥更換數(shù)量平均為10個(gè)，因控制系統(tǒng)故障造成的停機(jī)時(shí)間約為400min/年。

3 改進(jìn)措施

3.1 一次改造后

通過對改造前液壓系統(tǒng)的分析及總結(jié)，決定在原有液壓系統(tǒng)中增加蓄能器來減少系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，并增加一組減壓閥來減少進(jìn)出口壓差，提高減壓閥的使用壽命。改造后的液壓系統(tǒng)原理圖如上圖3所示。改造后控制系統(tǒng)穩(wěn)定性有了較大改善，系統(tǒng)震動(dòng)明顯降低。運(yùn)行一年來，換向閥及減壓閥更換頻率減少一半，同時(shí)故障時(shí)間也降低一半。

3.2 二次改造后

通過對噴射閥除鱗系統(tǒng)的進(jìn)一步的分析及總結(jié)，決定采用電液換向閥替代電磁換向閥，為了減緩換向帶來的液壓沖擊，在液壓回路中加裝雙單向節(jié)流閥，取消原有系統(tǒng)的二級減壓閥。改造一年來，整個(gè)液壓系統(tǒng)基本沒有出現(xiàn)過故障，液壓閥也未曾出現(xiàn)過損壞，可以減少設(shè)備維修費(fèi)近1萬元/年，減少故障時(shí)間近200min，按3000元/t計(jì)算，可增加產(chǎn)值105萬元/年，同時(shí)在一定程度上提高了設(shè)備的有效作業(yè)率，有效地保障了設(shè)備的運(yùn)行。

4 結(jié)語

通過對高壓水噴射閥控制系統(tǒng)的不斷改造，噴射閥的故障率有效地得到了降低。在日常設(shè)備維護(hù)過程中，只要我們不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析設(shè)備故障的根本原因，很多設(shè)備故障點(diǎn)我們都能做到有效地克服。

參考文獻(xiàn)

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