淺談鋁加工設備液壓系統維護與保養

黃昆峰

（中鋁瑞閩股份有限公司，福建 福州 350015）

液壓系統因其獨特的優勢，目前在鋁加工設備中被廣泛的使用，大量的液壓控制元件、液壓執行元件分布于鋁加工壓延設備中，并對設備的精度控制、傳動控制起著至關重要的作用。然液壓系統的穩定性亦直接影響著整體設備的穩定性、生產效率、產品質量及維護成本，為進一步規范液壓系統維護管理工作，應以科學化、標準化、數據化及信息化執行液壓系統的日常維護管理。

1 液壓系統預防性維護保養的基礎工作

1.1 液壓系統點巡檢

所有液壓系統應納入設備日常點巡檢管理，液壓系統點巡檢項目應涵蓋以下4 個要素：“液位、壓力、溫度、振動”；從動力元件、控制元件、執行元件到輔助元件，皆應納入巡視檢查，具體點巡檢頻次可根據工況確定，并嚴格納入各機列設備維護規程中。點巡檢的數據統一記錄于信息化的設備管理系統中，便于異常問題的閉環管控以及后續數據的查詢和分析。

（1）液位點巡檢。所有液壓系統油箱應制定液位控制標準，液壓系統油箱最低液位應不低于油箱實際高度的50%，最高液位不高于油箱實際高度的80%。

液位點檢除做好相關數據記錄，應對比前一次以及24h內的液位波動情況（盡可能在相同工況下對比）。如能夠采用動態的液位監控系統，并對采集的數據形成趨勢圖表，并實現手機端實時查詢和監控會更理想。

（2）壓力點巡檢。機列設備應基于液壓控制原理圖，建立液壓系統“壓力值清單”并納入周期性管控。“壓力值清單”應涵蓋液壓系統額定壓力、工作壓力、各控制點工作壓力、相關溢流閥壓力值。并根據設備工況，將上述“壓力點巡檢”工作合理分工至執行點檢工作的不同崗位人員。

（3）溫度點巡檢。機列設備液壓系統應建立“溫度值清單”并納入日常點巡檢管控。“溫度值清單”應涵蓋關鍵液壓元件和部位，如液壓泵體、凈/回油箱、各控制閥站進回油管路、主要控制元件、冷卻系統進回油管路等。各機列根據設備工況，將上述“溫度點巡檢”工作分類、分頻次、合理分工至執行點檢工作的不同崗位人員。

（4）振動點巡檢。液壓系統管路振動應在點巡檢中著重關注，液壓系統運行時，除軟管允許有振動情況，所有硬管不應有可視的振動存在。對于軟管振動的點檢，應關注是否存在軟管磨損的可能；對于硬管振動的點檢，如存在明顯可視的振動，應作為點檢異常給予記錄，并立即進一步排查管路管夾松動、支架脫焊等情況；緊固措施如無法消除振動，應進一步排查引起振動的根源。

（5）動態監測系統。對于關鍵部位，可引入具有智能監測和分析的設備動態監測系統，如針對泵體的溫度和振動實時監測。

圖1 泵體振動在線監測狀態趨勢圖

圖2 泵體振動及溫度在線監測數據

1.2 預防性維護工作

機列設備維護規程中，應制定專項的“液壓系統預防性維護清單”，內容涵蓋液壓系統主要元件的性能檢測維護、清潔過濾系統的維護、泵閥壓力值校核、密封件維護及泄漏排查、管夾管接頭檢查緊固。

液壓系統四大組成元件的預防性維護保養辦法如下：

1.2.1 動力元件

液壓泵作為液壓系統的動力元件，應定期對其進行性能檢測和維護。具體辦法如下：（1）定期測試泵的額定壓力和機械效率。如經測試，泵的額定壓力值和機械效率明顯低于標準值（≤90%），應送專業廠家執行進一步的維護保養。（2）根據泵的使用工況確定測試周期；工作壓力高于20MPa，1次/季度；工作壓力低于20MPa，1 次/半年。

1.2.2 控制元件

液壓系統控制元件主要針對壓力閥、流量閥執行預防性維護，常規減壓閥、溢流閥、節流閥應每年測試一次閥的調壓和節流性能，關鍵部位的上述閥件應每半年測試一次。

1.2.3 執行元件

液壓缸和液壓馬達執行元件的預防性維護工作主要針對活塞桿磨損變形檢查、密封件定期檢查或更換。原則上，液壓缸的密封件應每5 年拆卸檢查一次，根據檢查情況執行更換或繼續使用。

1.2.4 輔助元件

（1）油箱。液壓系統油液應按照以下標準執行管控：①液壓油品應定期執行檢測，檢測項目應著重但不限于檢測以下項目：清潔度、粘度值、含水率。油品檢測及管控應根據系統的重要性及工況執行分類管理。②高壓伺服液壓系統，清潔度應在NAS 6-7 級，檢測周期1 次/半個月；低壓液壓系統，清潔度應≤NAS 8 級，檢測周期1 次/季度。③如油品清潔度未達標，應縮短檢測周期為1 次/周，并采取進一步的改進措施，直至油品恢復至目標值。

油箱清潔工作應基于以下標準：①油液清潔度持續一個月檢測結果≥NAS 9 級或單次檢測結果達到NAS 11 級，應立即安排油箱清潔工作；②所有高壓伺服液壓系統的油箱應每年至少清潔一次，所有低壓輔助液壓系統油箱應每兩年清潔一次。所有液壓系統油箱內部應對吸油側和回油側按設計標準執行分隔，泵吸口離油箱底部的高度應不低于吸口管徑的兩倍。

（2）過濾器。所有液壓系統應采用帶壓差發訊器的過濾器，并根據壓差發訊器的報警情況執行濾芯更換維護工作，壓差發訊器應每半年校核一次。泵出口的濾芯的過濾精度應不低于7μm，泵站循環過濾系統的過濾精度應不低于5μm。

（3）板式冷卻器。每個月應檢測一次板式冷卻器的換熱效果，綜合進出冷卻水溫、進出油液溫度執行記錄和數據對比。通過數據環比以及同比前年同一季節的冷卻效果，執行板冷的解體維護檢查，原則上每三年應至少解體保養一次板式冷卻器。所有板式冷卻器進水管路的Y 型過濾器定期檢查和清洗，周期：1 次/季度。

（4）管路。液壓系統的管路維護工作主要針對管接頭檢查、管夾緊固檢查、軟管檢查等方面開展。規范如下：①所有管接頭、管夾應按照閥站分布和設備工況執行分類定期緊固檢查，緊固檢查的最長周期不得超過1 次/季度。②所有管接頭和管夾緊固工作應基于“131”原則，即重點管控帶材上方一條線范圍，執行端3 米范圍內，以及一個動力源輸出端。③軟管目視檢查應按照1 次/月執行，可結合設備周期性短時定檢工作開展。動作頻次高、工況環境較為惡劣的軟管，如本體內長期受軋制液噴淋的軟管，應執行周期性更換，原則上更換周期為1 次/2 年。

（5）蓄能器。所有蓄能器應對氣囊壓力執行周期檢測，檢測周期為1 次/季度。氣囊充氣壓力為蓄能器所屬控制油路工作壓力的70%～75%。

1.3 液壓系統泄漏管控

（1）機列設備應建立規范的泄漏管控臺賬，臺賬信息應涵蓋具體泄漏部位、泄漏程度、大致泄漏量、泄漏點密封件參數等信息。

（2）機列設備應建立常見和重點管控的泄漏點清單，并形成查漏作業指導書，以指導操作人員和電鉗維護人員執行液壓系統查漏工作。

（3）應對執行液壓系統泄漏處理的電鉗工執行規范的培訓上崗。

（4）針對泄漏的預防性維護工作，應指定專人負責，有利于規范作業和問題的閉環管控。

（5）液壓系統泄漏方面的5S 管理，可采用分工責任制，如定人定點負責制。

（6）如當月液壓系統泄漏管控未能達到控制目標，應組織召開相關泄漏分析會并形成會議紀要；問題改進項應明確負責人和完成時間點，并實行閉環管控和跟進考核。

2 液壓系統維護作業規范

2.1 作業安全

泄漏處理作業應著重注意如下幾點安全規范：

（1）關閉液壓系統，關閉相關閥站入口球閥，有條件應對球閥上鎖；如作業時間較長則應對液壓系統泵站進行斷電。

（2）對作業點相關的液壓管路進行泄壓：找尋對應的閥站，用壓力表測壓和釋放管路/油缸內的殘留壓力。

（3）涉及執行元件周邊作業，如由液壓缸控制伸縮、升降的導板、平衡缸、擺動部件等，應落至低位后再關閉液壓系統。

（4）如需靠液壓缸支撐來進行維護作業，應增加輔助防護措施，如采取墊木塊、手拉葫蘆拉掛等二次防護措施。

（5）在液壓管接頭拆卸中，如遇接頭異常卡緊，不可盲目加力拆卸，應再次檢查是否正常泄壓和關閉液壓系統。

2.2 泄漏處理過程

泄漏處理工作在執行安全規范的基礎上，應注意密封件規格尺寸的選用，以及作業過程物件清潔的把控。

2.3 油液添加

（1）首先辨識所添加油液的標號。

（2）油桶開蓋前應對蓋子周邊的油污、粉塵進行清潔，避免加油過程中贓物顆粒進入油箱。

（3）加油前、后應對油箱液位進行確認，并做好數據記錄。

（4）所有液壓油液添加應使用統一的加油小車添加，不得直接對油箱開蓋倒入油液。

（5）加油完成后，應檢查相關閥門是否恢復正常。

3 密封件管理

應對液壓系統密封件執行規范管理，做到定人、定點、定期管控，即定人管理、定點放置、定期核查。

3.1 密封件儲存條件

（1）溫度：5 ～25℃是理想的儲存溫度。

（2）濕度：倉庫的相對濕度應低于70%，但同時應避免過于干燥。

（3）光照：應避免陽光及強的含紫外線的人工光源。

（4）輻射：應避免電離輻射對密封件的損傷。

（5）氧和臭氧：橡膠材料應避免暴露在循環流動的空氣中；臭氧對許多彈性體有害，儲藏室中應避免有以下設備：水銀蒸汽燈、高壓電器設備、電動機。

3.2 密封件保存期限

在規范的儲存條件下，不同材質的密封件常規保存期限如表1。

表1 不同材質密封件保存期限

3.3 定期檢查

所有儲存的密封件應每3 個月檢查1 次，并做好檢查記錄。

4 培訓及考核上崗

針對電鉗維護人員以及技術人員，應執行嚴格的液壓基礎知識培訓和現場實操，并經考核合格后才能上崗作業。

5 結語

通過持續的現場實踐和總結，制定規范化、標準化的液壓系統維護管理制度，同時借助信息化的設備管理系統，我司的液壓系統預防性維護和保養工作不斷獲得改進，液壓系統的泄漏得到持續的管控，整體設備年度泄漏量最高降幅達29%，液壓系統故障率＜0.5%，液壓系統的整體穩定性不斷得到提升。