關于軋鋼設備液壓泄漏及其控制措施探析

伍麗

摘 要：目前，自動化已經成為生產技術的重要發展趨勢，因此扎鋼設備在進行控制與使用時對于精確程度的要求也在不斷提高。文章對軋鋼設備液壓泄漏的原因進行了分析，同時提出了相應的解決措施。

關鍵詞：軋鋼設備；液壓泄露問題；控制措施；分析

1 軋鋼設備液壓系統特點

軋鋼設備使用的液壓系統具有下面幾個特性：（1）液壓泵站分布密集，控制閥臺較疏散、執行機構繁復；（2）壓力大、流量大；（3）執行機構操作頻繁、效率高、反應快；（4）需大量應用比例閥、伺服閥等精度要求高的控制閥；（5）管路復雜、很多位置出現彎頭；（6）工作環境非常差，高溫、粉塵及振動沖擊惡劣情況嚴重；（7）設備需要連續工作，液壓系統運行率很高。這些特點導致軋鋼設備的液壓系統一旦出現問題，起因將非常復雜，難以根除。液壓系統種類繁多的故障中，液壓油泄露是其中最常出現也最難解決的故障。泄露問題不僅對液壓設備運行性能產生重要影響，而且會造成環境污染，加大軋制成本。所以做好軋鋼設備液壓泄漏防備工作很關鍵。

2 軋鋼設備液壓泄漏的分類

軋鋼設備液壓系統發生泄漏故障時，液壓油將在壓強作用下在液壓元、輔件等構成的封閉容腔內部泄漏，并由高壓側流入低壓側但并不做功。常見的液壓系統泄漏故障有下面幾類：有益內泄漏、無益內泄漏和有益外泄漏以及無益外泄漏。

內泄漏的構成要件是液壓油仍在液壓元件內部流動，其循環過程是在壓強作用下由高壓腔流入低壓腔。

有益內泄漏是一種必須存在泄漏現象，并通過小部分液壓油的泄漏對設備起到潤滑作用使其更易于控制。如油泵內泄能夠對軸承、滑靴等起到潤滑作用，某些液壓閥則必須通過一小部分液壓油的泄漏保障性能的穩定性。

無益內泄漏發生在出現密封失誤或磨損嚴重的情況下。如液壓缸活塞兩腔出現的竄油問題，換向閥閥芯操作不到位導致的泄漏，單向閥封油失敗導致的泄漏。

外泄漏發生的條件是液壓油在壓強作用下由液壓封閉腔向大氣中外泄。

有益外泄漏能夠對運動副表面起到潤滑作用。液壓缸元件活塞桿上就長期黏著一層液壓油，這層油膜的存在可以有效潤滑活塞桿與密封圈。

無益外泄漏出現的泄漏現象既不能產生潤滑作用也不能有效做功。如管接頭和法蘭及液壓閥等外泄漏。

無益內泄漏和無益外泄漏屬于液壓系統故障，嚴重影響液壓系統的正常操作，必須加強控制。無益泄漏產生的危害主要有：（1）嚴重影響液壓系統正常功能，嚴重時甚至導致系統癱瘓；（2）液壓系統因此會產生更多運行成本，如液壓油耗、電能耗及元件損耗等；（3）污染生態環境；（4）易引發火災。

3 軋鋼設備液壓泄漏的主要因素

液壓油在液壓系統中進行循環時，始于油箱，并逐一在油泵、液壓閥組、管路、接頭、蓄能器、過濾器和冷卻器及油缸元件中經過，在任一元件上經過時都可能發生泄漏。軋鋼設備的液壓系統出現泄漏故障的起因主要有下面幾個。

3.1 振動與沖擊。軋鋼液壓系統由于傳遞功率大，操作反應快，極易出現系統振動與沖擊，進而導致固件松動、焊縫開裂及密封面失效等問題，出現泄漏故障。

3.2 密封件受損。密封件型號不符、裝配不合理、溝槽尺寸不合理、裝配過程中出現的劃傷都會導致密封件發生過早損傷問題并引起泄漏。此外，密封件受損、老化及壓縮量過少也會引起泄漏。

3.3 高溫。軋鋼設備的液壓系統在運行中易受到軋件熱輻射，加上液壓系統在長期響應較快的動作影響下自身熱量也極易升高，系統運行過程中溫度過高。高溫導致的系統泄漏特點如下：（1）高溫造成液壓油粘性下降，易發生縫隙泄漏；（2）高溫導致非金屬密封件出現軟化問題，軟化后極易出現老化問題，密封結構也會很快受損，造成泄漏問題；（3）高溫加快液壓油發生氧化變質的速度，影響潤滑性能，使運動副容易出現磨損，造成泄漏；（4）高溫導致液壓元件部件發生非正常膨脹，造成閥芯卡阻，引發泄漏。

3.4 縫隙增大。縫隙密封的接合面，當接合面磨損達到一定值時，縫隙增大，泄漏量也會增加。

3.5 雜質污染。雜質將加大運動副之間的磨損力度，造成泄漏；雜質也會引發閥芯卡阻，動作不到位造成的泄漏；雜質也會造成各種密封件及密封面損傷導致泄漏。

4 軋鋼設備液壓泄漏控制措施

液壓系統泄漏故障治理工作具有很強的系統性，其治理環節包括系統設計、元件選型、制作、裝配、沖洗、調試及運轉維護等不同環節。因此軋鋼設備液壓系統必須要從設備選型、維護檢修等不同方面進行考慮，同時必須采用以下措施進行泄漏治理。

4.1 降低振動與沖擊。軋鋼設備運作時，必然會出現振動與沖擊，怎樣控制振動及沖擊，使其有效減少，對保障液壓系統正常運作具有重要意義。主要控制措施包括：（1）正確安裝與調試液壓泵、溢流閥，有效降低設備振動頻率并減少共有壓力導致沖擊壓力；（2）在大流量換向閥內部增設阻尼，降低換向沖擊力度；（3）在能夠進行快泄操作的閥后回油管上設計蓄能器消耗沖擊；（4）設置足量的管夾，提升系統抗振性能；（5）合理應用避振喉、減振器以及膠管等進行隔振，避免因振動引發共振。

4.2 合理設計密封結構，并購置高質量密封件。主要考慮：（1）密封件運作過重中不能缺少合理過盈量及自動補償性能；（2）密封件原料應具有抗磨、抗高溫、抗低溫、耐腐蝕、抗老化等優質性能；（3）密封機構應選擇安裝便捷型的，安裝過程中應禁止劃傷、擠傷及扭曲。

4.3 系統工作時油溫必須合理。礦物油作為液壓油時，油溫應在35℃～45℃之間。而軋鋼設備的液壓系統必須有效控制溫升：（1）找出并有效控制發熱源，調好泵和液流閥的壓力，降低溢流熱量；（2）使用旁路循環冷卻。

4.4 使用高質液壓油。（1）粘度合理，粘溫性能優越；（2）優秀潤滑性能與剪切穩定性及較好的油膜強度；（3）化學穩定性較強；（4）抗泡性與防銹性較強；（5）對密封材料造成的影響小；（6）燃點和閃點應高，高壓狀況下壓縮率小。

4.5 及時控制好液壓系統污染問題，使系統清潔度保持在NAS7級以內：（1）更換元件檢修管路過程中嚴防外界污染進入；（2）擴大過濾面積，選擇質量過關的過濾器，并采取高壓過濾、回油過濾以及旁路過濾三者聯合的方法過濾油液；（3）對新油加入前必須經過數次過濾，達標后才能加入；（4）及時更換被受損元件。

4.6 做好液壓系統的維護與保養工作：（1）平常做好緊固件和管接頭的維護工作，預防松動；（2）定期做好密封件更換工作；（3）對濾芯和化驗油品等做好定期檢測；（4）按期做好系統的壓力、溫度、振動及油位等各種參數的監測工作，及時處理好異常。

4.7 重視管理及維護人員素質培養。給維護與檢修提供質量保障：（1）液壓系統維護和檢修應交由專業技術人員完成；（2）認真研究分析液壓故障發生的原因并向維護人員及時通報，進而提升他們對于事故的處理能力；（3）加大管理人員與維修人員關于液壓、機械及電氣技術等技術的培養力度。

5 結束語

軋鋼設備液壓系統發生泄漏故障解決過程非常困難，原因是故障起因復雜，尤其是軋鋼企業出現的泄漏故障，其液壓系統不僅多且復雜，同時液壓系統的技術人員較為稀少，這也為解決泄漏故障增加了難度。因此，我們應加大液壓系統分析研究力度，從根源上找出發生泄漏故障的起因，并制定出科學合理的防治措施，進而有效杜絕泄漏故障發生，這樣也能為液壓系統提供一個相對穩定安全的工作環境，進而使軋鋼企業能夠有效提升生產效率。

參考文獻

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