某中板厂3号轧机有平衡、换辊、直机、双边剪、定尺剪5个液压系统,这些系统控制142个液压缸,其工作是否正常对中板生产的影响较大。从四辊轧制线投产以来,漏油一直是液压系统存在的最突出的问题。按故障频率统计,液压系统漏油在所有液压系统故障中占80%;按故障造成误产时间统计占60%。液压系统漏油造成的损失巨大,首先,油液消耗,每年因此损失20万元以上;其次,导致误产,每年因此损失40万元以上;另外,漏油污染环境,留下了滑倒伤人和火灾的隐患。因此,防治液压系统漏油,以及在发生漏油后用最快、最经济的方法治漏,是提高液压设备管理水平的重要课题。
1.漏油原因分析
中板厂液压系统的突出特点是液压缸多、管路长,接头密封几乎全部采用端面O形圈密封。从发生漏油的故障点看,管路漏油发生频率高(70%),一般处理时间短,液压缸漏油发生频率次之(25%),一般处理时间长,阀组漏油发生频率低(5%)。所以管路漏油和液压缸漏油是漏油防治的重点。
漏油原因主要有3类:设计与施工安装质量问题、维护与管理不到位、元件质量问题。因设计与施工安装质量问题导致的漏油通常呈现两个特征:漏油重复发生;处理困难,需重新设计或安装。这类问题通常在系统运行初期就会暴露,也可能经较长时间后才出现。一般来说,如果同一个或同一类问题反复出现,若排除是元件质量问题,则应从设计或安装方面考虑改进。
2.漏油的防治
(1)设计和施工安装阶段注意事项 设计液压系统时应注意的主要问题如下:
1)注意系统的防振动设计,尤其在设计大流量系统时,应考虑泵和换向阀的防振动。
2)考虑环境的影响。例如,管路长期处于水淋的环境中,应考虑水对管路的腐蚀作用而采用不锈钢管;在高温环境中不能选用塑料管夹;液压缸接油口所处环境空间狭窄时,常选用铰接接头加钢管引出接头,到开阔处再接胶管接头。
3)难于拆卸的液压缸有杆腔尽可能采用V形组合密封,便于直接更换密封。
4)管路尽可能减少活接头,以减少潜在漏油点,例如采用外螺纹截止阀比内螺纹截止阀少两个活接头;尽可能多采用焊接连接,尤其在设计大口径管路时。
施工安装时需注意的问题如下:
1)在土建基础施工时,液压工程师就应在液压设备基础制模后,混凝土浇注前,特别注意对预埋板、地脚螺栓与钢筋的焊接牢固程度进行检查,因为预埋板、地脚螺栓脱落后很难恢复,但不处理则会导致管夹、液压缸、液压泵、阀台等无法固定,从而引起系统振动加剧,导致接头松动甚至焊口爆裂而漏油。
2)要特别注意防止管与管、管与周围设备接触,因为系统工作时管道总会有振动,若管与硬物长期摩擦而穿孔,很难处理。
3)管夹与软管的安装不规范是导致管路漏油的常见原因,因此在施工过程中要特别注意对管夹与软管的安装进行检查。
4)要防止错用长螺钉,导致密封面压不死。(www.xing528.com)
5)平卧的液压缸油口应尽可能朝上。
(2)稳定运行阶段的注意事项 维护不周是液压系统发生漏油的主要原因,对此应加强管理和考核,防止漏油的主要点检维护工作有以下几点:
1)检查和及时处理管夹脱焊、螺栓松动或脱落、管夹爆裂或内孔磨大失效。
2)检查和及时处理液压缸、液压泵、阀台等设备的地脚松动。
3)检查和及时处理系统出现的小渗漏。管路、设备固定可靠是防止漏油的关键,因此,对于液压系统点检的手段,除了要注意“看”和“听”,还应强调“推”、“拉”甚至“踢”。对于工作中的回路,可以看到管路振动是否大或通过听到的振动声判断振动大小;对于不工作的回路,则需用手推、拉甚至用脚踢管路、设备,检查其固定情况。
为提高点检维护质量,在设备点检维护承包责任制的基础上,实施系统油耗定额考核制和误产时间考核制,可取得积极的成效。
(3)防止因元件质量问题而发生漏油 因元件质量问题而漏油的发生比例较小,容易出问题的地方是管接头、软管接头和液压缸。即使是标准的锥螺纹端直通管接头,用于经常活动的液压缸进油口时也应注意,锥螺纹端管壁太薄,接头可能在此发生断裂,应采用加厚的接头。软管接头应采用管上明显标识出压力级别的产品,液压缸使用前应进行实验,合格后方可使用。
(4)新材料和新技术的应用
1)管螺纹密封胶的使用。液压缸油口通常采用螺纹与接头连接,当液压缸经常运动时,螺纹连接处容易松动导致漏油,采用管螺纹密封胶可达到很好的防松效果。
2)球面密封技术的使用。中板厂液压系统中的软管接头一直采用O形密封圈密封,后来试用球面密封软管接头,取得良好效果。球面密封软管接头的密封端面材料是一种特殊的合金,一个锥端面与一个球端面配合受挤压形成密封环,达到密封效果。安装球面密封软管接头非常简便,尤其在抢修时可节省时间。在高温场合,采用球面密封波纹软管,优势更为突出。
3.处理漏油的应急措施
(1)盘根的使用 轧机上主轴平衡缸是柱塞缸,拆装需十余小时,曾发生活塞杆处漏油,活塞杆与其他部件过盈配合连接,无法更换或增加V形组合密封。临时在活塞杆密封处增加两条合适尺寸的盘根(耐高压盘根),达到治漏效果,仅耗时1h,减少大量误产时间。
(2)软管的使用 当发生钢管穿孔漏油时,如果钢管很长,不易拆卸而现场又无法施焊,可考虑临时换用软管,这样可节省故障处理时间。当然,要求软管接头与钢管接头的螺牙要匹配,因此,在设计管路和订购软管备件的时候要有意识地考虑这个问题。当与钢管焊接相连的活接头因质量问题出现裂纹而漏油时,采用这种方法优点更为突出,因为现场很难找齐重新配管所需的切管机、砂轮机等器具。
(3)截止阀的使用 如果系统的一些液压缸暂不投入使用,主机仍可维持生产,那么,当这些液压缸发生漏油时,关闭其进出油口管路上的截止阀是最快捷的处理方法。因此,在液压缸进出油口管路上设置截止阀是必要的。同理,在每个液压缸控制回路的进出油口管路上设置截止阀也是必要的。
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