高爐開口機液壓系統優化

摘 要：本文主要分析了爐前開口機液壓系統存在的各種設備問題，針對液壓系統存在的問題，提出了解決措施，確保了高爐開口機液壓系統正常運行，為高爐的穩定順行創造了良好的條件。

關鍵詞：高爐；開口機；液壓系統

前言

爐前開口機是高爐爐前的三大重點設備之一[1]，其能否正常工作，直接關系到高爐的生產能否順行。開口機常年在高溫、高負荷下的環境下運行，造成開口機的相關設備極易損壞[2]。液壓站采用的均為46#抗磨液壓油，故而液壓站油品可以相互共用。在原設計的過程中，對液壓站的系統壓力和管路布置，依據理論實施，而在安裝和使用的過程中，發現有很多弊端，制約著生產，造成很大的成本浪費，能源消耗和人員勞動成本的多重浪費，改造勢在必行。

本文主要分析了爐前開口機液壓系統存在的系統壓力偏高，系統不完善易瀉油等問題，對液壓系統進行了改造，確保了高爐開口機液壓系統正常運行，為高爐的穩定順行創造了良好的條件。

1.液壓系統存在的問題

山東萊蕪鋼鐵股份煉鐵廠開口機液壓系統電機采用AC380V/50HZ電源，電磁閥采用DC24V電源。開口機液壓系統主要存在以下問題。

（1）液壓站系統壓力設計偏高。造成管路沖擊大，經常出現跑冒滴漏的現象，造成油脂的浪費和設備的損壞。系統壓力為21Mpa，造成管路沖擊大，經常出現跑冒滴漏的現象，同時在冷床系統中采用的榆次調速閥（FCG-06-250）最高允許工作壓力21Mpa，造成工作性能的不穩定。通過對執行元件作用力進行核算，16 Mpa完全具備工作要求。

（2）部分液壓系統設計不完善，如橫移鏈臂提升液壓缸，一個區的兩個液壓缸無任何同步裝置和安全保護裝置，靠提升鏈臂的強制同步，造成液壓缸的使用壽命降低。通過對液壓系統泵站和支路的壓力重新調整不僅可延長液壓系統各元件的使用壽命，減少備件消耗，達到降低成本的目的，同時還可以減少由于振動和沖擊引起的沖擊而造成的油脂泄露，降低職工的勞動強度。

（3）高壓球閥漏油是由于0型圈出現間隙咬傷造成。間隙咬傷主要是由于0型圈的材質較軟，密封間隙又較大，在高壓油的壓力作用下，0型圈的一部分被擠入間隙中去，，引起0型圈的局部應力集中，以致在運動過程中不切掉，造成o型圈的間隙咬傷，從而引發油脂泄露

2.優化措施

為保證液壓系統的安全穩定運行，實現延長液壓系統各元件的使用壽命，減少備件消耗，降低備件，降低油脂消耗和職工勞動強度的目的，對液壓系統泵站和支路的壓力重新校核和調整，對設計不完善的系統進行優化。

為保證不影響正常生產的前提下，做好液壓系統的優化，決定按照下列步驟實施：

（1）針對液壓泵站系統壓力的重新校核。首先對設備完成正常動作所需作用力進行計算。根據設備完成動作所需作用力和液壓缸的尺寸推算出液壓缸所需作用力。乘上安全系數，確定出每個執行元件所需最高工作壓力。調整液壓泵站的工作壓力，進行手動動作測試。測試正常后，確定泵站工作壓力，對各安全參數進行調整。安全參數調整完畢后，進行自動測試，同時進行系統延時、比例調速、支路安全保護參數的調整。針對液壓系統設計壓力 16Mpa，通過對執行元件液壓缸的壓力校核，只需4 Mpa就可滿足工作正常需求情況，采用在支路上增加減壓閥，降低支路液壓壓力的方案。安裝完減壓閥后結合作用力的計算，調整支路的液壓系統壓力。

（2）針對部分液壓系統設計不完善，如橫移臺架鏈臂提升液壓缸，一個區的兩個液壓缸無任何同步裝置和安全保護裝置，靠提升鏈臂的強制同步，造成液壓缸的使用壽命降低的情況，制作安全閥塊，安裝分流閥，通過調整兩個液壓缸流量的一致，實現兩個液壓缸速度的同步，同時在兩個液壓缸之間增加安全溢流閥，實現良好的安全保護，實現延長設備使用壽命的目的。對需要更換濾芯的過濾器，在液面上部通以壓縮空氣，使濾筒內的油液在此壓力下經濾筒下部放油口排出，并流回油箱，等過濾器內油液自動排到油箱內即可進行濾芯的更換。這種操作過程可實現如下預期目的：

①油液是在受壓情況下流動，流速大大加快，節省了時間；

②排油過程是在封閉環境中自動完成，避免了對環境的污染；

③過濾器內的殘留油液，經過濾芯過濾后直接流回油箱，避免了油液浪費。

（3）通過測量，發現0型圈溝槽的尺寸為寬4.7 mm，深2.5mm。球閥采用直徑為2.65 mm的0型圈。通過測量確認造成0型圈咬傷的原因是由于溝槽較寬（一般槽寬應為0型圈截面直徑的1.1～1.5倍），0型圈游動的范圍很大，易磨損；再加上作為靜密封，受工作壓力的脈動，靜密封不靜止，加劇0型圈的磨損；同時由于內壓較高，極易將o型圈擠入間隙中，引發咬傷。

針對以上原因，采用了在溝槽中加設聚四氟乙烯的“擋圈”，防止0型圈間隙咬傷現象的發生。安裝擋圈的0型圈在高壓作用下，首先向擋圈靠攏，0型圈與擋圈相互擠壓，由于他們都是彈性體，兩者同時發生變形，此變形首先想它們的上下兩角擴展，而不至出現0型圈的咬傷現象。不僅消除了0型圈咬傷現象的發生，同時大大提高了0型圈的耐壓能力，還有助于0型圈的良好潤滑。為了保證更加球閥密封的更加可靠性，還在連接螺紋處涂抹管螺紋密封膠，在密封圈后再加一道防護，進一步縮小泄漏的幾率。

3.結論

本文主要分析了爐前開口機液壓系統存在的液壓站系統壓力設計偏高。造成管路沖擊大，造成油脂的浪費和設備的損壞，系統不完善易瀉油等問題。針對以上問題，對液壓系統進行了改造，確保了高爐開口機液壓系統正常運行，為高爐的穩定順行創造了良好的條件。

參考文獻：

[1]劉文賢.2800m3高爐開口機改造.設置誓埋與維[J]，2014（2）：54-56

[2]龍飚.開口機液壓系統技術改造.液壓氣動與密封 [J]，2012（2）：21-23

作者簡介：

白耀歡（1979.1—），甘肅省白銀市人，畢業于蘭州理工大學熱能與動力工程專業，山鋼集團萊蕪分公司煉鐵廠運行車間工程師，主要研究方向：冶金設備管理。