中板軋機(jī)的維修_液壓微調(diào)系統(tǒng)的改進(jìn)
中板軋機(jī)的液壓微調(diào)系統(tǒng)是提高板厚精度、控制板形、提高命中率的重要設(shè)施。某公司2500型中板軋機(jī)液壓微調(diào)系統(tǒng)投入使用后,由于設(shè)計(jì)及使用方面的原因,不到1個(gè)月便出現(xiàn)伺服閥卡死,因而頻繁更換。通過(guò)分析并作了相應(yīng)改進(jìn),確保了該系統(tǒng)穩(wěn)定、可控、高質(zhì)量地運(yùn)行,具體過(guò)程如下。
(1)存在的主要問(wèn)題
中板軋機(jī)液壓微調(diào)系統(tǒng)存在的問(wèn)題有以下幾點(diǎn):
①過(guò)濾精度達(dá)不到目標(biāo)精度要求,濾芯的過(guò)濾比偏小,濾芯更換頻繁;
②安裝及檢修后沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)沖洗,使伺服閥、液壓缸等受到污染;
③蓄能器的充氣壓力及安裝位置欠妥,蓄能器沒(méi)有起到應(yīng)有的作用,管路沖擊振動(dòng)大;
④油溫過(guò)高;
⑤微調(diào)缸有桿腔液壓油容易老化變質(zhì),缸體與活塞桿存在局部磨損;
⑥微調(diào)缸內(nèi)的壓下球面墊潤(rùn)滑不良、內(nèi)外泄漏;
⑦電氣線(xiàn)路接地及插頭接觸不良。
(2)改進(jìn)措施
①保證系統(tǒng)目標(biāo)清潔度 固體顆粒污染物是導(dǎo)致閥芯卡死、磨損、密封破壞的主要原因。中厚板軋機(jī)的液壓微調(diào)系統(tǒng)是高壓、大流量伺服控制系統(tǒng),對(duì)固體顆粒污染物非常敏感。特別是大流量、高響應(yīng)的MOOG伺服閥,閥芯徑向間隙為2~5μm,其過(guò)濾精度必須優(yōu)于NAS6級(jí)。采取的措施如下。
a.增設(shè)加油過(guò)濾輔助油箱,以便加油時(shí)過(guò)濾及存儲(chǔ)備用油。
b.伺服閥前的壓力過(guò)濾器濾芯精度由原來(lái)的10tlm增加到5pm。
c.所有過(guò)濾器改用納污能力高、過(guò)濾比大的濾芯,以延長(zhǎng)濾芯的更換周期,減少因更換濾芯而可能帶入的污染物。
d.更換液壓元件時(shí),必須先用干凈煤油清洗新元件、工具用具及連接處,伺服閥、壓、力傳感器等精密元件還須用精密電器清洗劑清洗,以防帶人新的污染物。
e.檢修或安裝管路、接頭時(shí),應(yīng)采用機(jī)械切割下料,亞弧焊打底再普通堆焊,以防止焊渣、焊瘤進(jìn)入管內(nèi),嚴(yán)禁隨意割焊,并嚴(yán)格執(zhí)行液壓系統(tǒng)管路安裝和沖洗的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
f.安裝伺服閥前應(yīng)先裝上沖洗板對(duì)系統(tǒng)沖洗3~4h。
②減小系統(tǒng)的沖擊振動(dòng) 中厚板軋機(jī)的液壓微調(diào)系統(tǒng)是高壓、大流量的伺服系統(tǒng),伺服閥頻繁響應(yīng),液壓缸液柱快速調(diào)整,流量沖擊很大。采取的措施如下。
a.定期檢查蓄能器的沖氣壓力。在液壓站內(nèi),作為輔助能源,蓄能器的流量應(yīng)大于系統(tǒng)最大流量與泵工作流量之差,其充氣壓力約為系統(tǒng)工作壓力的0. 80倍;在伺服閥前,設(shè)置吸收壓力沖擊的蓄能器,其充氣壓力約為系統(tǒng)工作壓力的0.85倍;在主回油管上,設(shè)置吸收流量脈動(dòng)的蓄能器,其充氣壓力約為系統(tǒng)回油管路壓力的0.85倍。
b.管路設(shè)計(jì)時(shí),液壓泵到伺服閥的管路長(zhǎng)度盡可能避免泵固有頻率,即為1.14m的奇數(shù)倍,站內(nèi)雙筒壓力過(guò)濾器后2條支管長(zhǎng)度最好相差1.14m,這樣可以實(shí)現(xiàn)H型濾波消振。
c.系統(tǒng)不穩(wěn)定是導(dǎo)致管路沖擊振動(dòng)的主要原因,合理調(diào)整APC調(diào)節(jié)系數(shù)和AGC調(diào)節(jié)參數(shù),從而使系統(tǒng)既具有良好的穩(wěn)定性,又具有快速的響應(yīng)性。
d.加密管夾,使管路連接牢固可靠。
e.取消站內(nèi)壓力過(guò)濾器后的2個(gè)單向閥。液壓微調(diào)的工作特點(diǎn)是在目標(biāo)位置附近頻繁調(diào)整,產(chǎn)生較大的流量及壓力波動(dòng)。如圖Z所示,當(dāng)伺服閥換向時(shí),伺服閥產(chǎn)生的流量及壓力波動(dòng)沿管路傳播到單向閥3后,由于單向閥的隔離作用,蓄能器失去原有的減振作用,同時(shí)單向閥頻繁關(guān)閉既產(chǎn)生較大的噪聲,又縮短了使用壽命。改進(jìn)后,增加一個(gè)單向閥,這樣伺服閥產(chǎn)生的流量及壓力波動(dòng)就會(huì)沿單向閥6被蓄能器吸收,增大了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
③降低油箱溫度 該系統(tǒng)工作壓力高、流量大,且環(huán)境溫度高,因此熱平衡溫度高。必須采取強(qiáng)有力的冷卻設(shè)施強(qiáng)制冷卻,同時(shí)應(yīng)盡量減少因溢流閥或安全閥溢流而產(chǎn)生的能量損失。采取的措施如下。
a.中壓系統(tǒng)壓力較低(一般為3~5MPa),且流量較小,若和高壓系統(tǒng)共用油源,需設(shè)置減壓閥而造成能量損失,故中壓系統(tǒng)最好單獨(dú)設(shè)置供油系統(tǒng)。
b.管式直動(dòng)式安全閥容易溢流,改用先導(dǎo)式溢流閥。
c.站內(nèi)設(shè)置水冷式空調(diào),降低環(huán)境溫度。
d.熱交換器的維護(hù)是一個(gè)被容易忽視的問(wèn)題。由于熱交換前的油溫較高,冷卻水的品質(zhì)是保證冷卻效率的關(guān)鍵。而一般中板廠(chǎng)甩普通凈循環(huán)水,水中雜質(zhì)較多,長(zhǎng)期在40~50℃溫度下很容易結(jié)垢,使冷卻效率大大降低。因此,熱交換器每年至少應(yīng)清洗一次,以確保冷卻效率。最好設(shè)置散熱系數(shù)較高的板式或列管式冷卻器,根據(jù)熱平衡條件選擇合適散熱面積的冷卻器,確保油溫不超過(guò)550C。
e.選用性能優(yōu)良的恒壓變量泵,以減少泵內(nèi)泄產(chǎn)生的能量損失。
④消除外泄漏 閥芯卡死、密封失效是引起系統(tǒng)內(nèi)外泄漏的主要原因,特別是液壓缸、伺服閥及壓力傳感器,其內(nèi)外泄漏量直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制精度。采取的措施如下。
a.液壓缸等關(guān)鍵密封采用耐高溫高壓、低摩擦的組合式密封。
b.盡可能減少法蘭連接,多用焊接,同時(shí)法蘭及閥臺(tái)宜采用純銅墊密封。
c.取消站內(nèi)蓄能器用管式直動(dòng)安全閥及先導(dǎo)調(diào)壓閥后的單向閥,同時(shí)將調(diào)壓閥臺(tái)上的其中一個(gè)先導(dǎo)式調(diào)壓閥改作系統(tǒng)安全閥。
d.壓力傳感器原為錐面內(nèi)孔密封,而該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)卻沒(méi)有考慮設(shè)置錐面密封的內(nèi)外接頭,安裝時(shí)直接采用端面組合墊密封,由于端面密封面不平且接觸面太少,又不夠扳手位,因而經(jīng)常漏油。要求廠(chǎng)家對(duì)壓力傳感器的外形尺寸作改進(jìn),并改組合墊密封為紫銅墊密封(見(jiàn)圖Z),效果非常好。
⑤微調(diào)缸有桿腔液壓油老化變質(zhì)及缸體與活塞桿局部磨損的改進(jìn) 系統(tǒng)只作液壓微調(diào),不作液壓壓下,故其液柱基本不變?;钊麠U與缸體的接觸位置長(zhǎng)期在一處,從而使活塞桿與缸體產(chǎn)生局部磨損,引起液壓缸泄漏,影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制精度,嚴(yán)重時(shí)使液壓缸報(bào)廢。同時(shí)有桿腔的液壓油因得不到及時(shí)更換,導(dǎo)致油液老化變質(zhì),影響密封件的使用壽命,使活塞桿與缸體表面產(chǎn)生點(diǎn)蝕破壞。采取的措施如下。
a.每月定期改變一次液壓缸的液柱高度。
b.在有桿腔進(jìn)油管路上設(shè)置2個(gè)高壓截止閥(見(jiàn)圖A),以實(shí)現(xiàn)有桿腔液壓油的更換操作。方法如下:液壓微調(diào)系統(tǒng)打停車(chē)位一設(shè)定液壓缸液柱值為最大一關(guān)閉進(jìn)油截止閥,打開(kāi)放油截止閥一系統(tǒng)打工作位,排盡有桿腔的液壓油至油箱一打開(kāi)進(jìn)油截止閥,關(guān)閉放油截止閥一液壓微調(diào)系統(tǒng)打停車(chē)位一完成換油操作。
⑥缸內(nèi)壓下球面墊潤(rùn)滑球面墊的作用是止推及自位。液壓缸與壓下絲桿在過(guò)平衡力作用下,通過(guò)球面墊的自動(dòng)對(duì)中可靠接觸。由于安裝位置的限制,球面墊只能放在微調(diào)缸活塞桿內(nèi)。該處因低于排油口,潤(rùn)滑油無(wú)法循環(huán),同時(shí)由于壓下絲桿與壓下螺母以及壓下絲桿與球面墊的磨損產(chǎn)生大量的銅屑,均積沉在該處,導(dǎo)致壓下絲桿與球面墊咬死、粘合,球面墊失去原有的作用。嚴(yán)重時(shí),導(dǎo)致微調(diào)缸活塞桿轉(zhuǎn)動(dòng),密封及位移傳感器破壞,機(jī)械壓下裝置過(guò)早磨損,如圖B所示。為此,必須定期人工清除老化變質(zhì)的潤(rùn)滑油及銅屑、油泥等污染物。這是一件非常煩瑣,但又不得不做的工作,因?yàn)樗苤匾A硗?,由于該區(qū)域環(huán)境非常惡劣,雖然設(shè)置了伸縮式防塵罩,但灰塵、煙氣、水汽等雜物仍很容易進(jìn)入微調(diào)缸的有桿腔,加速了有桿腔的磨損及密封件的損壞。通過(guò)向防塵罩內(nèi)注入干凈的壓縮空氣可以有效防止灰塵、煙氣、水汽等雜物的進(jìn)入。
⑦電氣線(xiàn)路接地及插頭接觸不良的改進(jìn) 電氣線(xiàn)路接地及插頭接觸不良,將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制精度,出現(xiàn)輥縫漂移,液壓系統(tǒng)管路異常振動(dòng)現(xiàn)象。應(yīng)定期檢查電氣線(xiàn)路是否接地,插頭是否接觸不良。另外,系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置失壓保護(hù)電源,以防止突然停電而使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序丟失。
(3)改進(jìn)后的效果
改進(jìn)后,油液的清潔度長(zhǎng)期控制在NAS6級(jí)以上,未出現(xiàn)因油液污染導(dǎo)致伺服閥卡死、液壓泵及密封件過(guò)早破壞等故障。管路沖擊振動(dòng)明顯減小,因沖擊振動(dòng)而引起的崩管、泄漏現(xiàn)象很少發(fā)生。油溫控制在40~50℃之間,液壓泵、伺服閥、微調(diào)缸的使用壽命達(dá)到2年以上,10mm鋼板同板差控制在+0.10mm以?xún)?nèi)的命中率達(dá)到95%以上,系統(tǒng)的可開(kāi)動(dòng)率達(dá)到99%以上,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可控、可靠、低耗、穩(wěn)定運(yùn)行。