张立
江苏省常州市 213000
摘要:随着社会的不断发展与进步,我国的工业设备各方面有了很大的进步,并且正在全面地向自动化方向推进,因此企业对于生产设备的精准度提出了更高的要求。其中液压技术应用表现尤为突出,液压技术具有液压系统动力大、稳定性较高以及操作难度较低的特点,在工程机械、机床、汽车、航天航空、农业机械等工业得到了广泛应用,钢铁企业的轧钢设备对液压技术应用具有一定的代表性。同时轧钢设备中的液压系统会出现各种各样的问题,其中液压泄露最为常见,泄露将会给仪器的设备性能造成严重的影响,尤其是对于性能指标要求高的设备,即使微小的泄露,都可能会导致产品不达标。除此之外还会导致环境污染、生产成本提高等一系列问题,所以要针对轧钢设备液压泄漏的原因与控制策略进行深入的研究,推进钢铁产业的健康发展。
关键词:轧钢设备;液压泄漏;原因与控制策略
引言:
轧钢是现代生产中比较常见的工业工艺方法,指的是使用特定的模具改变钢锭与钢坯形状的压力加工过程。进行轧钢的主要目的是让钢锭变成所需形状,比如钢板、钢丝等不同型号的钢材。轧钢另一个目的是改善钢材的晶体结构,可以具有更高的质量、承压能力。在生活中比较常见的汽车板、火车轮等钢材型号,都是使用轧钢工艺进行上产的。对于轧钢工艺来讲,轧钢设备是极其重要的,专业的轧钢设备保障了生产的顺利进行,轧钢设备的精准度控制由液压系统来完成。但是在现代的轧钢工艺发展中,轧钢设备的液压泄露无法避免,泄露问题将会直接影响到轧钢的生产效率以及生产质量。但是产生泄露的原因是比较复杂的,压差、间隙过大、安装不当、设计不合理、制动幅度过大等,都会造成泄露问题。泄露主要分为内泄露与外泄露两个类型,内泄露主要发生在轧钢设备的内部,外泄露是由轧钢设备内部向外进行泄露。但是两种泄露都会造成非常要中的后果,不止会影响到生产效率,还会对周围的环境造成污染,因此应针对泄露的原因进行深入的研究,加强轧钢设备液压泄露的防治工作。
一、液压泄露的主要类型
(一)外泄露
外泄露指的是液体因为轧钢设备内部缝隙过大而向外流出,但是外泄露可以分为有益泄露以及无益泄露两个类型。有益泄露可以在一定程度上提升设备的灵活性与精准度,并且可以在泄露过程中产生润滑防护的作用,对于设备本身并没有较大损害;内泄露对于设备没有起到任何的防护作用,并且流出的液体会对周围环境造成污染,同时对设备也造成不良影响。
(二)内泄露
内泄露发生的根本原因是内部组件的密封性较差,导致液体会在设备内部流窜,但是内泄露的整个过程是发生在设备内部的,所以被称为是内泄露[1]。内泄露也被划分为有益泄露与无益泄露两种,有益泄露对于设备是良性的,可以在一定程度上提升运行的可靠程度这种泄露主要目的是保障工艺的完整性,所以被称为有益泄露。无益泄露指的是因为液压系统设备的使用时间过长、老化等因素,致使设备的密封性低下,结构之间的衔接性降低,而造成液压系统中的压力腔之间液体相互流窜,或者阀门失效等现象,这种泄露现象根本原因是因为液压设备的组件不能自主的完成密封,导致液体对设备的组件造成不良影响,并且产生干扰,所以被称为是无益泄露。
无论是无益内泄露还是无益外泄露,产生的运行危害都是很大的,会降低液压系统的运行性能,严重时可能会造成系统无法工作;还会对周围的环境造成污染,并且引发火灾隐患;也增加液压系统的运行成本,比如电耗、油耗以及元件损耗等。
二、轧钢设备液压泄漏的原因
(一)环境温度过高
在进行热轧的时候,轧钢设备长期处于高温环境中,长时间受到热能的强烈辐射,并且设备本身也要向外散发热量,使周围的环境温度更高。液压油本就对环境温度有一定的要求,温度过高会导致液压油的粘性降低。所以液压油长期处于高温环境导致粘性降低,就会经过设备的缝隙发生泄露[2]。并且大部分的轧钢设备使用了橡胶密封元件,高温环境会使这些材质发生软化甚至是降低使用寿命,强度也会明显降低。严重时可能会发生膨胀现象,诱发卡阻阀芯,最后导致液压泄露。
(二)杂质导致磨损
液压系统在正常运行的过程中可能会掺入一些杂质,在组件快速运行的过程中杂质会在阀门处形成一道屏障。久而久之,设备掺入的杂质越来越多,阀门处的屏障也就越来越厚,导致阀门处的卡阻现象越来越严重,磨损和缝隙会越来越严重,最终导致液压泄露。
(三)系统的密封性较差
设备的液压系统都应具有较强的密封性,防止发生液压油泄露的现象,但是大部分的轧钢设备在比较恶劣的环境下运行,密封元件的磨损与破损情况比较严重。甚至有一部分轧钢设备使用的密封元件尺寸是不符合标准的、质量不达标或者设计与安装不合理,致使密封元件无法发挥应有的作用,进一步导致液压系统的泄露。
三、轧钢设备液压泄漏的控制策略分析
(一)提升液压油的品质
使用比较优质的液压油可以有效减少杂质对设备带来的损伤,提升轧钢设备的使用寿命,并且还能降低液压泄露发生的可能性[3]。优质液压油首先应满足以下几个要点:第一点,液压油的闪点以及燃点要较高,这样在高压的环境下才不会发生明显的收缩;第二点是粘度合理,液压油要具有较高的粘温性能,才不会经过缝隙泄露;第三点是具有较高的强度、良好润滑性的油膜以及较好的剪切稳定性;第四点,液压油的化学稳定性、防锈性以及抗泡性需要较强。
(二)保持适宜的油温环境
大部分的液压油都是矿物油,矿物油的适宜温度一般是在三十六度至四十六度,在这个温度范围内可以保持最佳的粘性,可以将润滑作用发挥到最大。所以可以在轧钢设备中安装温控装置,对发热元进行追溯,从而对液流阀的压力以及液流泵进行控制,并且要设置旁路循环冷却装置,这样可以有效地控制油温,将油温控制在适宜范围内。
(三)将密封元件进优化设计
密封元件的性能和液压泄露息息相关,所以在选择密封元件的时候,首先应注重密封结构合理性和质量是否符合标准、以及考虑新材料的应用。其次还要考虑到元件的自动补偿性与合理过盈量,避免在高温以及高腐蚀的环境下出现磨损以及老化[4]。购买时还要注重型号是否符合,并且应该便于安装,避免出现元件扭曲与损伤的情况出现,影响密封效果。
(四)减少震动和冲击力
企业可以在轧钢设备中安装液压缓冲阀,并且要在使用过程中不断进行调试或者是可以在合理的位置中安装减震器,减少振动和冲击力带来的伤害。
(五)系统的监控及维护
在系统设计过程除考虑系统功能以外,还需要对系统压力、流量、油品等主要指标实时监控,异常发生时提供必要的报警信息及措施。设备相关人员定期对液压系统进行检查保养,确保监控数据的有效性。
四、结束语
液压系统对于轧钢设备的运行与生产都是非常重要的,但是多数的轧钢设备在运行的过程中会出现泄露现象,周围环境以及设备自身造成严重的影响。所以针对液压泄露的问题要采取合理的措施,加强日常的维修保养工作,降低液压泄露发生的频率,提升设备的运行效率。
参考文献:
[1]郭显敏,乔印恒,罗永浩.轧钢设备液压泄漏的原因与控制措施探讨[J].工程技术(全文版),2016(11):00208-00208.
[2]史俊峰,李拔智.轧钢设备液压系统的泄漏分析与控制策略研究[J].中国金属通报,2018,No.991(04):160+162.
[3]李宏林,霍景荣.轧钢设备中液压系统泄漏的原因分析与控制方法[J]//2018年河北省轧钢生产技术暨学术年会,2018,No.428(14):186-187.
[4]张皓淳.轧钢设备液压系统泄漏的原因及防控[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2016(6):00282-00282.
作者简介: 张立 (1984.10),男,职称: 助理工程师,职务:机械工程师,学历:本科。