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浅谈冷轧液压系统管理与实践

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：赵帅伟、冯国琛

[导读] 摘要：文中结合多年的冷轧液压设备管理实践经验，分析了在液压系统运行过程中常见的故障及其原因，探讨了液压设备管理方法，以供参考。

        河钢唐钢高强汽车板有限公司河北唐山
        摘要：文中结合多年的冷轧液压设备管理实践经验，分析了在液压系统运行过程中常见的故障及其原因，探讨了液压设备管理方法，以供参考。
        关键词：冷轧；液压系统；故障
        0引言
        随着科学技术的发展，液压系统的使用日益广泛，从尖端技术领域到国民经济各个部分，在科研和生产中必不可少，但是往往由于使用不当和管理不善，以致发生故障，引起重大损失。为了提高使用效率，使液压系统工作稳定，减少故障的发生，延长使用寿命以及充分发挥系统效益。其中以正确使用和科学管理最为重要。常见的冷轧生产线包括：酸洗、酸轧联机、单机架轧机、炉式连续退火、罩式退火、连续热镀锌、平整、重卷等。每条生产线均设有1个至数个液压系统，液压系统和稳定运行是生产线连续高效生产的基础，科学、全面、有效的液压系统管理是确保液压系统稳定运行的关键。
        1液压系统常见故障分析
        1.1控制阀类故障
        在冷轧设备管理中，液压类故障大多情况下不同于机械类故障，很多时候故障原因不易查到，因此要求管理人员不但具有丰富的实践经验，还要具有一定的理论基础，能够通过液压原理图，结合故障现象分析并找出故障原因。
        ⑴阀芯卡阻。会造成设备无动作或动作延时，手动捅阀能感觉到明显的阻力。对阀进行拆解后少数情况下能够发现较大污染颗粒，清洗组装后，故障排除。
        ⑵电磁铁线圈损坏。设备单方向无动作，手动捅阀动作正常。判断时可在电磁铁通电时测试电磁铁有无磁性，若快插接头电信号正常则可断定为线圈损坏。
        ⑶截流阀流量过大或过小。流量过大，设备动作过快，对设备冲击过大，易造成液压缸及其他部件损坏；流量过小，设备动作缓慢，易造成延时报警，影响生产效率。调节时应根据图纸设计要求进行定速调节。
        ⑷比例阀、伺服阀故障。由于比例阀、伺服阀出现问题后表现出的症状类型较多，动作速度变化很多时候较微小，需用到会用仪器检测（比例阀操控仪、笔录仪等）。在快节奏的生产过程中，换阀是最有效且快捷的方法。
        1.2泄漏
        泄漏是液压系统最常见的故障，其中有液压管道泄漏、执行元件（液压缸）泄漏、阀台泄漏等，比较直观，处理方法通常是更换密封件或补焊。造成液压系统泄漏的原因有：存在振动冲击、密封件选用不合理、管道焊接质量不过关、硬管连接接头受外力、密封件磨损或老化等。
        案例：2019年上半年，为降低备件成本，液压缸均采用国产备件，其中镀锌线卷取外支撑液压缸上线后频繁发生缸体泄漏故障。对故障原因进行分析发现，液压缸在动作时冲击力极大，但液压缸动作速度并不快。解体下线液压缸发现液压缸内部未设置缓冲机构，因此当液压缸活塞运行至末端时，由于设备惯性及系统压力的作用，活塞猛烈撞击缸盖，从而造成液压缸拉杆频繁断裂。对液压缸进行改造后故障得以杜绝。
        此外，内泄也属泄漏的一种，但不同的是在判断内泄时比较困难，为避免采用拆解油管判断方法对设备及环境造成污染，可采用下述方法进行判断：
        ⑴液压缸带有重力负载时，使液压缸行至高位，关闭液压阀门，若液压缸缓慢向下位移则说明液压缸存在内泄，位移速度越快说明内泄越严重，必要时需对液压缸进行更换。
        1.3油品污染
        油品污染通常是指水污染、空气污染、颗粒污染，其中以颗粒污染和水污染最为常见。
        当液压系统混入空气后，经液压泵形成无数被压缩的小气泡，当突然减压时，小气泡又会突然析出变大并产生爆炸，即气蚀作用。气蚀对液压系统的危害极大，因此在液压设备日常维护时要确保液压油箱保持在最低液位以上，同时更换完液压缸后，试车前应对液压缸进行排气，特别是位于高处的大直径液压缸。

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        液压油内混入水后会使液压油产生乳化现象，液压油的润滑性能大大降低，液压系统元器件磨损加剧，同时还会产生锈蚀。水污染的途径通常有两个：⑴油箱内产生的冷凝水，液压油温度频繁波动时，油箱上部空气中的水蒸汽凝结成水进入到液压油内。因此液压系统大多设有专门的液压站室，以降低环境温度变化对液压系统温度的影响。⑵为液压油降温所使用的冷却循环水通过换热器进入到油箱。正常情况下换热器油端的压力高于循环水端的压力，但若换热器板片发生泄漏，当液压循环泵停止运行时，换热器油端的压力为零，循环水就会进入到液压循环管道并进入油箱。因此，在正常生产过程中，一旦发现冷却循环水内含油，则说明换热器出现泄漏，应及时进行检查并处理。
        颗粒污染在液压油油品污染中最为常见，同时也不可能杜绝。污染原主要有执行件磨损产生的粉末、更换备件带入的污染物、检修作业时接头开口带入的污染物、加油过程中带入的污染物及新油内所含的颗粒物等。发生颗粒污染后会造成控制阀卡阻、液压缸密封磨损泄漏、部分执行件动作速度突然变化等类型的故障增多。因此应严格控制液压油颗粒物含量等级，通常有伺服阀控制系统的应控制在NAS6级以下，含有比例阀的应控制在NAS7级以下，只含有普通换向阀和插装阀的应控制在NAS8级以下。
        1.4执行元件类故障
        执行元件包括液压马达、液压缸等。常见的故障有液压缸泄漏、缸杆断裂、缸体螺栓断裂或拉杆断裂、活塞拉伤、缸筒拉伤等。此类故障需根据现场设备的运行工况进行判断。
        2液压设备管理
        2.1加强预防性维护
        预防性维护是液压设备使用管理的基础。任何一个液压系统在使用期内，日常检查与定期检查是不可少的，预防性检查可使故障杜绝在萌发状态，避免严重事故的发生，同时，通过检对查和维护记录的分析，作为提供系统性能评价的依据，从而对设计、制造与装配等过程起反馈作用，不断改进系统的功能。
        2.2认真做好故障分析和处理
        正确分析故障是排除的前提，排除故障应当及时，用最短的时间恢复系统正常运转，并力求今后不再发生同样的故障。加强设备的维护保养，对液压系统（液压设备）的现有性能进行分析，并且制订检查标准，还要提出故障预防措施和改进计划。
        2.3制定出防止液压系统劣化的方案
        ⑴加强对检修作业人员的培训和技术指导。定期对检修作业人员进行基础知识和检修作业标准培训，多引用现场液压故障案例，供大家讨论学习。
        ⑵强调液压系统日常维护保养的重要性，并坚持执行标准。
        ⑶采取日常点、巡检和预防性检修制度，及时发现和排除隐患。
        ⑷成立液压设备管理小组，遇到疑难问题时及时沟通，共同解决问题，定期召开交流会议。
        ⑸制订科学合理的液压元件更换和系统优化计划。
        3结束语
        综上所述，液压系统是冷轧设备稳定连续运行的关键，是高效生产的基础。在我厂种类故障统计中，液压故障占43%。因此通过有效的管理手段降低液压故障的发生率，对于提高生产线运行稳定性和产品质量具有重要意义。
        参考文献：
        [1]谢宝义.工程机械状态检测与故障诊断技术[J].计测技术,2002(4):40-43.
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        [3]李兴中液压设备管理维护手册上海：科学技术出版社，1996
        [4] 王凤喜何强徐游液压与气动设备维修问答北京机械工业出版社 2011