解决工厂轧钢生产线液压系统泄漏问题

常见的轧钢生产线有中厚板、薄板、板带、棒材、盘圆、管材及其他型材或异型材。这些生产线随着自动化程度和控制精度的提高，液压技术的应用越来越广，液压系统越来越大型化。

轧钢生产线的液压系统往往与传统液压系统有所不同，具有以下特点：①泵站集中，控制阀台分散，执行机构点多面广；②压力高、流量大，安装集成化；③插装阀、比例阀和伺服阀等高精度控制阀使用多；④执行机构动作频繁，速度高，响应快；⑤液压系统所处环境恶劣，受高温、粉尘、腐蚀、振动冲击影响较大；⑥设备连续作业，往往没有足够检修时间对液压系统进行维护保养。这些特点决定了轧钢生产线的液压系统故障多而复杂，排除难度大。在众多故障中，液压油的泄漏是液压系统常见故障之一，也是最难根治的故障。

1.泄漏危害

泄漏对系统的影响和危害都很大，必须加以控制，其危害主要表现为：

1）降低液压系统的使用性能，如压力控制性能、速度调节性能、功率输出等，严重时造成系统无法工作。

2）增加液压系统的运行成本，如油耗、电耗、元件损耗等。

3）污染环境，危害人体健康。

4）增加火灾隐患，危及设备和人身安全。特别是近几年来在轧钢企业中，由于泄漏造成的火灾损失增大。主要原因：

①轧钢设备的电气自动化程度提高，各种电缆增多，布置复杂，电缆往往又和液压管路交织在一起，泄漏的液压油不仅会污染电缆，而且会加速电缆老化，造成短路，引起火灾。

②轧钢生产线上经常有高温的氧化铁皮飞溅，当溅到有泄漏油积存的地方，会引起火灾。

③轧钢设备检修时，经常要使用电焊、气割、气焊等具有高温火焰的工具，使用不当，很容易引起液压油燃烧造成火灾。

④热轧生产线上轧的是热坯，高温设施多，当液压系统发生喷射泄漏时，高温使大量油雾迅速燃烧，引起火灾。

例如：某高线厂在3号飞剪处因一根ϕ16mm的高压油管断裂，发生喷射泄漏，高压油正好喷在3m多远的剪头剪尾收集坑，迅速引起大火，造成进入集中控制室的电缆烧毁，停产8h。为了减少火灾造成的损失，有的液压系统选用了抗燃液压油，但会增加运行成本和设备维护难度。所以，对一些不是在特别易燃的场合，应尽量选用通用抗磨液压油，通过加强对泄漏的控制来减少故障，杜绝火灾。

2.泄漏的原因及表现形式

在液压系统中，从元件到辅件，从油箱到液压缸、液压马达各个环节，都可能存在泄漏问题。造成泄漏的原因很多，从使用维护角度分析，产生泄漏的主要原因有以下几个方面：

1）缝隙（孔隙）变大。由于缝隙变大，在两端压力差的作用下，产生泄漏。主要表现在：①利用缝隙密封的结合面，不管是平面（平行面和倾斜面）缝隙，还是环面（柱面和锥面）缝隙，当磨损加剧，间隙变大时，泄漏量会增加。例如滑阀，当阀芯与阀体的间隙变大时，内泄漏会增大；②利用密封件密封的结合面，当密封件磨损、老化和压缩量不足时，会产生缝隙和孔隙，引起泄漏，如液压缸活塞和活塞杆的密封，当密封件磨损后，内泄漏和外泄漏会显著增加。(www.xing528.com)

2）振动和冲击。不管是受迫振动，还是自激振动，不管是高频，还是低频，都会产生交变应力，造成紧固件松动或产生裂纹，从而导致泄漏。如采用紧固件连接的法兰，阀块等，当受到振动影响时，容易造成紧固件松动，引起密封面失效，产生泄漏；采用焊接连接的钢管、管接头、法兰等，当受到振动冲击时，在有应力集中的焊缝和加工面，很容易振裂，产生泄漏。

3）高温。主要表现在：①液压油粘度降低，变稀，加剧缝隙泄漏；②非金属密封件软化，降低强度和加剧老化，破坏密封结构，导致泄漏；③液压油氧化变质，降低润滑性能，加剧运动副磨损，导致大量泄漏；④造成元件非正常膨胀，导致阀芯动作不灵，甚至卡死，引起泄漏。

4）元件问题。元件（含辅件和密封件）装配不合理、操作不当或元件本身有质量缺陷、超过使用寿命等引起泄漏。如O形圈被划伤切肉甚至剪断、油管破裂、阀芯弹簧失效等。

5）杂质污染。主要表现在：①阀芯卡死或堵塞阻尼小孔造成动作不灵，密封失效，引起泄漏；②运动摩擦副磨损增加，引起泄漏。

3.控制措施

液压系统的泄漏控制应从设备前期管理开始。设备前期管理是指从设备规划到设备投产这一阶段的全部管理活动，其中包括设备规划、设备选型购置（或设计制造）、设备的安装、调试和试运行等工作。这一阶段非常重要，必须要有液压专业技术人员进行把关，否则会给日后的设备运行管理（即设备使用、维护检修）带来很大的难度。治理泄漏是一项系统工程，需要各个环节配合。作为轧钢企业，从设备使用、维护、检修方面考虑，主要采取以下措施来控制和治理泄漏。

（1）选择使用优质的液压油 主要考虑以下几点：第一，适宜的粘度和良好的粘温特性，以满足系统的各种工况；第二，优良的润滑性和剪切稳定性，减少磨损引起的缝隙泄漏；第三，良好的氧化稳定性，保证液压油不变质，减少元件损坏造成泄漏；第四，与密封材料兼容性优良，不造成密封材料溶解、胀大、软化或硬化；第五，良好的抗泡性、防锈性等。

（2）合理选用密封材料并不断改进不合理密封机构 主要考虑：保证密封件必须有一定的过盈量和过盈量自动补偿；密封件耐磨、耐高温和低温性能好；抗腐蚀、抗老化性好；便于安装。

（3）保证系统工作油温控制在35～45℃范围 目前，机械设备的稀油润滑的油温一般控制在（40±2）℃为最佳，液压系统的油温应控制在（40±5）℃比较合适。主要控制措施有：分析并排除热源；增设旁路循环泵冷却；选用带闭开控制的自动调节阀控制冷却水流量，保证控制精度。

（4）减少振动和冲击 在轧钢设备中无论是机械设备，还是液压设备，振动和冲击都是普遍存在的，要想消除它们非常困难，甚至是不可能的，所以，要考虑减少振动源。

主要控制途径有：首先，合理安装和调定液压泵，减少泵因同轴度误差、困油和流量脉动引起的自激振动；合理选用高性能的控制阀，减少液压阀因气穴、压力脉动和换向冲击等产生的自激振动。其次，要考虑隔振，将振源隔开，防止振动传递，引起共振。控制途径是合理安装和使用避振喉、减振器、胶管等零件。最后，要考虑是吸收和衰减振动，控制途径是在管路外设置蓄能器或使用阻尼缓冲材料，如木头、塑料、橡胶及其他高分子材料固定。

（5）污染度控制在NAs7级以内 主要控制措施有：增大过滤面积，使用高粘度、大过滤比滤芯过滤油液；采用高压过滤、回油过滤和旁路过滤相结合的方式过滤油液；减少更换元件时带入污染物的机会；及时更换磨损件，减少因机械磨损产生的大量污染颗粒；对新油进行过滤，防止新油污染。

（6）加强日常维护保养工作 主要措施有：经常检查紧固件及接头，防止松动；合理制订密封件更换周期，并定期更换；定期更换滤芯或油液；定期更换高压胶管，防止破裂；定期监测系统的压力、温度、振动等参数，发现异常及时排除。

（7）安排专门人员管理和维护、检修液压设备，提高检修和维护质量 主要措施有：安排液压专业工程技术人员管理液压设备；安排具备钳工技能，具有液压基础知识，而且工作认真、细致的人员检修维护液压设备；定期对管理人员和维护人员进行液压、机械、电气技术培训。

虽然泄漏问题较为复杂，治理比较困难，特别是在钢铁企业，由于缺乏液压专业技术人员，要解决泄漏问题更不容易。但只要企业重视，液压系统的泄漏问题是可以控制的。