新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統(tǒng)改造

韓文樹（江西新余鋼鐵集團(tuán)有限公司第一煉鋼廠,江西 新余 338001）

新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統(tǒng)改造

韓文樹（江西新余鋼鐵集團(tuán)有限公司第一煉鋼廠,江西 新余 338001）

新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)缺陷，加之工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)故障從而影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。本文根據(jù)液壓系統(tǒng)的原理，結(jié)合作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析了新鋼一鋼廠滑動水口液壓系統(tǒng)存在的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案和措施，并總結(jié)了改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)及效果。

故障；液壓；換向閥；過濾冷卻

0　前言

新鋼一鋼廠鋼包滑動水口液壓系統(tǒng)是一鋼廠煉鋼生產(chǎn)中重要的液壓系統(tǒng)，是控制大包機(jī)構(gòu)開閉和鋼水流量的一個重點(diǎn)設(shè)備，起到承上啟下的作用，直接關(guān)系到連鑄機(jī)的正常生產(chǎn)與否。由于系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)的缺陷以及設(shè)備運(yùn)行環(huán)境差等原因，經(jīng)常使得系統(tǒng)出現(xiàn)一些列設(shè)備故障，從而影響生產(chǎn)及產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患。因此對于滑動水口液壓系統(tǒng)的改造和維護(hù)對于一鋼廠來說具有十分重要的意義。

1　存在問題及分析

系統(tǒng)在工作時經(jīng)常會出現(xiàn)以下故障及狀況：

1.1機(jī)構(gòu)自動關(guān)閉現(xiàn)象

鋼包機(jī)構(gòu)是由滑動水口油缸控制開啟和關(guān)閉的。當(dāng)油缸活塞桿向外伸時，機(jī)構(gòu)關(guān)閉；當(dāng)油缸活塞桿向里收縮時，機(jī)構(gòu)開啟。原有設(shè)計(jì)的液壓換向閥為O型中位機(jī)能，在機(jī)構(gòu)動作定位后換向閥處于中位。由于液壓系統(tǒng)換向滑閥的泄漏，壓力油緩慢作用于油缸兩腔，油缸無桿腔作用面積大于有桿腔作用面積，此時液壓回路類似于差動回路，油缸活塞桿緩慢向外伸。因此，在生產(chǎn)澆注時，機(jī)構(gòu)經(jīng)常會在油缸的緩慢作用下而發(fā)生自行關(guān)閉現(xiàn)象。

1.2換向閥卡阻或系統(tǒng)卸荷現(xiàn)象由于鋼廠環(huán)境惡劣，滑動水口液壓系統(tǒng)處在高溫、高粉塵的工作環(huán)境中，加之維修人員注意不當(dāng)，系統(tǒng)難免會受到不同程度的污染。污染物或雜質(zhì)在系統(tǒng)工作時，經(jīng)常堵塞泵出口的卸荷閥閥芯阻尼孔，或者卡在滑閥閥芯處，造成系統(tǒng)不能有效建立起壓力和換向閥卡阻等現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)。

1.3機(jī)構(gòu)滑板的開啟定位精度不高

三位四通換向閥中位O型機(jī)能可以使油缸活塞在行程范圍內(nèi)任何位置停止，但由于滑閥的泄漏，能保持停止位置不動的性能（鎖緊精度）不高。因此，澆注時，機(jī)構(gòu)滑板的開啟定位精度不高，機(jī)構(gòu)開啟量經(jīng)常發(fā)生變化，造成鋼水流量不穩(wěn)定等現(xiàn)象。

1.4 油溫過高

由于滑動水口油缸處在大包和中包之間，雖然油缸底部有隔熱擋板，但長時間的烘烤仍使得油缸本體溫升過高，從油缸返回的油液又會使得油箱油溫升高。特別是在夏季油箱的油溫已達(dá)到近60度，降低了介質(zhì)（水乙二醇）的粘度；從回油管中回油帶來的雜質(zhì)也將影響油液的清潔度，使得系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。另一方面，油缸溫度過高將會加快油缸密封件的老化和密封失效，造成油缸外泄或者內(nèi)泄現(xiàn)象，加重油液的污染，也會對相應(yīng)的操作人員造成一定的人身危害。

2　改進(jìn)方案及措施

2.1對控制系統(tǒng)進(jìn)行改造

改造后的系統(tǒng)原理圖（手動操作部分已省略）如下圖1所示：

首先，將液壓系統(tǒng)中的O型換向閥改為Y型換向閥,使閥在中位時閥出口的A、B負(fù)載口與低壓油路相通，有效降低了滑閥泄漏對系統(tǒng)的影響。其次，在換向閥之后加雙液控單向閥，使液壓系統(tǒng)回路具有鎖緊功能，換向閥中位時活塞可以在行程的任何位置鎖緊，左右都不能竄動，油缸動作定位精確，保證了鋼水流量的穩(wěn)定。

2.2滑動水口液壓站加循環(huán)過濾冷卻裝置

循環(huán)過濾冷卻裝置由循環(huán)泵、過濾器和板式冷卻器組成（如下圖2所示）。油箱里的油液經(jīng)過循環(huán)泵吸油、排油，再經(jīng)過濾器過濾、冷卻器冷卻，最后回到油箱中，完成油液的過濾、冷卻循環(huán)。其中循環(huán)泵是一臺價格實(shí)惠的抗污染性較強(qiáng)的齒輪泵；過濾器一備一用，且方便拆洗；冷卻器是利用了其他廠閑置的備件洗清加工而來，降低了改造的成本費(fèi)用。

2.3滑動水口油缸加裝冷卻氣管

在滑動水口油缸四周布置冷卻氣管，對油缸表面進(jìn)行冷卻降溫。具體方法是，在滑動水口油缸的擋板上圍繞油缸焊了一根U形不銹鋼管，管子上均布開了數(shù)個氣孔；將冷卻氣管接到U形管的進(jìn)口，出口封閉。這樣，當(dāng)冷卻氣打開時，冷卻氣通過氣管到U形管，再通過U形管上的氣孔吹到油缸表面，對油缸的整個表面起到了冷卻作用。

3　改造效果

自2014.8改造以來，滑動水口液壓系統(tǒng)油溫保持在40度或以下，油品清潔度指標(biāo)也一直處于正常狀態(tài)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定正常，無停機(jī)事故產(chǎn)生。油缸使用周期加長，以一鋼廠1#板坯機(jī)為例，滑動水口油缸2014年更換數(shù)量記錄如下表1所示：

表1

由圖表可知，改造前平均每個月更換5臺油缸，改造后平均每個月更換1.4臺，改造效果明顯，大大的減少了設(shè)備維護(hù)成本。

4　結(jié)語

液壓系統(tǒng)的改造方案較多，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及工藝要求，從系統(tǒng)原理入手對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，能有效的提高設(shè)備運(yùn)行的狀況，節(jié)約設(shè)備維護(hù)成本。液壓設(shè)備工作環(huán)境通常較惡劣，液壓設(shè)備的日常維護(hù)也相當(dāng)重要，檢修人員往往忙于檢修和搶修而忽視了對液壓系統(tǒng)的定期維護(hù)。定期更換液壓系統(tǒng)過濾器濾芯、定期清洗油箱和冷卻器，時刻保持系統(tǒng)清潔，才能使改造的作用長久的發(fā)揮下去。

[1]官忠范.液壓傳動系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009(01).

[2]李壯云.液壓元件與系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008(01).