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)計及使用方面的原因，不到1個月便出現(xiàn)伺服閥卡死，因而頻繁更換。通過分析并作了相應(yīng)改進(jìn)，確保了該系統(tǒng)穩(wěn)定、可控、高質(zhì)量地運(yùn)行，具體過程如下。

(1)存在的主要問題

    中板軋機(jī)液壓微調(diào)系統(tǒng)存在的問題有以下幾點(diǎn)：

    ①過濾精度達(dá)不到目標(biāo)精度要求，濾芯的過濾比偏小，濾芯更換頻繁；

    ②安裝及檢修后沒有足夠的時間進(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，蓄能器沒有起到應(yīng)有的作用，管路沖擊振動大；

    ④油溫過高；

    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)的壓下球面墊潤滑不良、內(nèi)外泄漏；

    ⑦電氣線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，其過濾精度必須優(yōu)于NAS6級。采取的措施如下。

    a．增設(shè)加油過濾輔助油箱，以便加油時過濾及存儲備用油。

    b．伺服閥前的壓力過濾器濾芯精度由原來的10tlm增加到5pm。

    c．所有過濾器改用納污能力高、過濾比大的濾芯，以延長濾芯的更換周期，減少因更換濾芯而可能帶入的污染物。

    d．更換液壓元件時，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，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)先裝上沖洗板對系統(tǒng)沖洗3～4h。

    ②減小系統(tǒng)的沖擊振動  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)計時，液壓泵到伺服閥的管路長度盡可能避免泵固有頻率，即為1.14m的奇數(shù)倍，站內(nèi)雙筒壓力過濾器后2條支管長度最好相差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)壓力過濾器后的2個單向閥。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。如圖Z所示，當(dāng)伺服閥換向時，伺服閥產(chǎn)生的流量及壓力波動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，增加一個單向閥，這樣伺服閥產(chǎn)生的流量及壓力波動就會沿單向閥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)是一個被容易忽視的問題。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。而一般中板廠甩普通凈循環(huán)水，水中雜質(zhì)較多，長期在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，同時法蘭及閥臺宜采用純銅墊密封。

    c．取消站內(nèi)蓄能器用管式直動安全閥及先導(dǎo)調(diào)壓閥后的單向閥，同時將調(diào)壓閥臺上的其中一個先導(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)計時卻沒有考慮設(shè)置錐面密封的內(nèi)外接頭，安裝時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。要求廠家對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。活塞桿與缸體的接觸位置長期在一處，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)重時使液壓缸報廢。同時有桿腔的液壓油因得不到及時更換，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個高壓截止閥（見圖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)打停車位一完成換油操作。

⑥缸內(nèi)壓下球面墊潤滑球面墊的作用是止推及自位。液壓缸與壓下絲桿在過平衡力作用下，通過球面墊的自動對中可靠接觸。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，潤滑油無法循環(huán)，同時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，導(dǎo)致微調(diào)缸活塞桿轉(zhuǎn)動，密封及位移傳感器破壞，機(jī)械壓下裝置過早磨損，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電氣線路接地及插頭接觸不良的改進(jìn)  電氣線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)管路異常振動現(xiàn)象。應(yīng)定期檢查電氣線路是否接地，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計算機(jī)系統(tǒng)程序丟失。

(3)改進(jìn)后的效果

    改進(jìn)后，油液的清潔度長期控制在NAS6級以上，未出現(xiàn)因油液污染導(dǎo)致伺服閥卡死、液壓泵及密封件過早破壞等故障。管路沖擊振動明顯減小，因沖擊振動而引起的崩管、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以內(nèi)的命中率達(dá)到95%以上，系統(tǒng)的可開動率達(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。