蓄能器使系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)；
蓄能器使系統(tǒng)運(yùn)行更加安全；
蓄能器使系統(tǒng)運(yùn)行效率提高；
蓄能器使系統(tǒng)運(yùn)行能耗降低。

上海邁奧實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司Shangai Mayo（www.www.canqie.cn）可以提供Tobul, Accumulator, Fox, Saip, EPE, Hydroll, Mayo, Hydac, Parker, Olaer, BSD, Roth, Rexroth, Eaton, Hawe, NOK, Stauff等原產(chǎn)的知名進(jìn)口蓄能器，并可提供相應(yīng)同規(guī)格的國(guó)產(chǎn)蓄能器。

 

軋機(jī)鎖緊油缸泄漏原因分析及系統(tǒng)改進(jìn)

孫冠功，黃福敏，李 磊，王建賓

（濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司 第一小型軋鋼廠，山東 濟(jì)南 250101）

摘 要：濟(jì)鋼第一小型軋鋼廠軋機(jī)液壓換槽系統(tǒng)因工作壓力增高，蓄能器壓力油長(zhǎng)期作用于鎖緊缸，引起密封圈擊穿、泄漏和機(jī)架不穩(wěn)。通過(guò)增設(shè)定值減壓閥控制油壓，改進(jìn)鎖緊油缸結(jié)構(gòu)，解決了鎖緊油缸的泄漏問(wèn)題，保證了軋制線的穩(wěn)定，軋機(jī)作業(yè)率由85%提高到87%。
關(guān)鍵詞：軋機(jī)；液壓系統(tǒng)；鎖緊油缸；泄漏；減壓閥
中圖分類(lèi)號(hào)：TG333.15   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B   文章編號(hào)：1004-4620(2003)03-0011-02

Cause Analysis of Lock Oil Cylinder's Leakage on Mill
 and the Improving Method

SUN Guan-gong,HUANG Fu-min, LI Lei, WANG Jian-bin

(No.1 Small Section Rolling Plant of Jinan Iron and Steel Group,Jinan 250101,China)

Abstract：Because of the high pressure of the hydraulic system of stand transversing and accumulator's pressure in locked oil cylinder in No.1 Small Section Rolling Plant of Jinan Iron and Steel Group,joint rings were staved, leaking oil and causing the mills unstabilized.By adding pressure reducer to control oil pressure and improving the structure of the locked oil cylinder, leakage was avoided and the stability of stand was improved,the mill's production rate was increased from 85% to 87%.
Key words：mill;hydraulic system;locked oil cylinder;leaking;pressure reducer

    1999年濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司第一小型軋鋼廠(簡(jiǎn)稱(chēng)濟(jì)鋼第一小型軋鋼廠)進(jìn)行了半連軋改造，提高了設(shè)備能力，生產(chǎn)水平由1998年的23.4萬(wàn)t達(dá)到了2001年的51萬(wàn)t。其中2^#～7^#軋機(jī)換槽系統(tǒng)由機(jī)械換槽改為液壓換槽，由液壓缸拖動(dòng)軋機(jī)橫向移動(dòng)，鎖緊缸對(duì)軋機(jī)進(jìn)行鎖緊。

1 軋機(jī)換槽機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)工作原理

  軋機(jī)液壓換槽系統(tǒng)設(shè)計(jì)為2臺(tái)泵組，用一備一。電機(jī)型號(hào)為Y132－4，功率7.5kW，額定轉(zhuǎn)速1470r/min；油泵型號(hào)10SCY14-1B,額定壓力31.5MPa,公稱(chēng)排量10mL/r，額定轉(zhuǎn)速1500r/min。系統(tǒng)采用進(jìn)、回油過(guò)濾，設(shè)計(jì)壓力10MPa。系統(tǒng)方向、流量控制閥全部采用疊加閥，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維護(hù)方便。其工作原理見(jiàn)圖1。

圖1 改造前液壓系統(tǒng)原理 
1 過(guò)濾器 2 柱塞泵 3 電機(jī) 4 溢流閥 5 單向閥 6 蓄能器 7 二位四通電磁閥 
8 鎖緊缸 9 三位四通電磁閥 10 單向節(jié)流閥 11 拖動(dòng)缸 12 油箱

  軋機(jī)換槽時(shí)，首先松開(kāi)機(jī)架鎖緊缸，然后橫移。先是DT1得電，系統(tǒng)升壓，然后DT2得電，壓力油通過(guò)單向閥5.1、5.3及二位四通閥7進(jìn)入鎖緊油缸前端油腔，同時(shí)后端油腔的油通過(guò)二位四通電磁換向閥8及單向閥5.2、5.4和過(guò)濾器1.3回油箱，鎖緊缸縮回，前端楔軸與機(jī)架脫離，然后DT3得電，壓力油通過(guò)單向閥5.2、5.4、三位四通電磁換向閥9及單向節(jié)流閥10進(jìn)入拖動(dòng)油缸左腔，拖動(dòng)油缸右腔的油通過(guò)單向節(jié)流閥10、三位四通電磁換向閥9、單向閥5.4、5.2、過(guò)濾器1.3回油箱，拖動(dòng)油缸右移；同理，在DT1、DT2得電以后，DT4得電，會(huì)使拖動(dòng)油缸左移。軋槽線對(duì)齊后，DT3(DT4)、DT2、DT1失電，蓄能器的壓力油通過(guò)二位四通電磁換向閥8進(jìn)入鎖緊油缸后端油腔，活塞桿伸出，通過(guò)前端楔軸壓緊軋機(jī)動(dòng)滑道，從而鎖緊軋機(jī)，換槽工作結(jié)束。
 當(dāng)蓄能器內(nèi)油壓達(dá)到設(shè)定值下限時(shí)，電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，DT1得電，對(duì)蓄能器進(jìn)行補(bǔ)油；壓力達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，DT1失電，電機(jī)自動(dòng)停止。

2 問(wèn)題的提出及分析

2.1 問(wèn)題的提出
 由于軋機(jī)工作環(huán)境惡劣，污濁循環(huán)水、氧化鐵皮造成流淌不暢導(dǎo)致機(jī)架導(dǎo)軌生銹，使機(jī)架托動(dòng)摩擦力增大。系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力10MPa已經(jīng)不能夠進(jìn)行正常的換槽工作，需不斷提高系統(tǒng)壓力來(lái)完成。所以液壓系統(tǒng)工作時(shí)對(duì)油缸使用壽命影響很大，特別是鎖緊缸，長(zhǎng)時(shí)間承受蓄能器油壓的作用，且安裝在機(jī)架下面，平時(shí)檢查難以發(fā)現(xiàn)其故障。
2.2 原因分析
 根據(jù)力學(xué)原理：
F =Q ·f +F₁            (1)

     SHAPE \* MERGEFORMAT                   (2)

式中 F ——油缸負(fù)載，N;
    Q ——軋機(jī)質(zhì)量，kg；
  f ——摩擦系數(shù)；
 F₁ ——其它附加力，N;
 P ——系統(tǒng)壓力，MPa；
 A ——活塞有效面積，cm²。
  滑道摩擦系數(shù)增加，負(fù)荷增大，并由于軋機(jī)本身質(zhì)量達(dá)5t左右，所以F 增幅很大。由于氧化鐵皮堆積，附加負(fù)荷F₁相應(yīng)增大，從而要求系統(tǒng)工作壓力P 增大，該系統(tǒng)工作壓力最高可達(dá)20MPa才能正常工作。系統(tǒng)高壓油(超過(guò)額定壓力部分)由于蓄能器的作用，直接長(zhǎng)期作用在每個(gè)鎖緊缸上，這勢(shì)必造成鎖緊缸密封圈擊穿，進(jìn)而造成鎖緊缸泄漏。
 從解體情況看，軸頭的YX型和O型密封圈被擊穿的現(xiàn)象很多，活塞中YX型密封圈也被擊穿，導(dǎo)致鎖緊缸外泄和內(nèi)漏。由于采用長(zhǎng)期工作制，如果油缸發(fā)生外泄，油泵將不斷供油，造成浪費(fèi)；如果油缸發(fā)生內(nèi)泄，將導(dǎo)致軋機(jī)機(jī)架不穩(wěn)，影響生產(chǎn)。

3 改進(jìn)措施

  因軋機(jī)工作環(huán)境決定該系統(tǒng)工況較復(fù)雜，應(yīng)該考慮附加力和導(dǎo)軌之間摩擦力的增加對(duì)油缸造成的破壞，在鎖緊回路進(jìn)油管增設(shè)一定值減壓閥，使鎖緊缸的油壓控制在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。同時(shí)將鎖緊缸后部油腔由壓力油推動(dòng)鎖緊缸活塞前移改為由剛性系數(shù)較大的一組碟簧推動(dòng)鎖緊缸活塞向前移動(dòng)，使其前端楔軸壓緊機(jī)架動(dòng)滑道，避免了由于壓力油長(zhǎng)期作用在油缸上，導(dǎo)致泄漏及需要定期補(bǔ)油的弊端。改造后的液壓原理見(jiàn)圖2。改造后鎖緊油缸簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3。

圖2 改造后液壓系統(tǒng)原理
1 過(guò)濾器 2 柱塞泵 3 電機(jī) 4 溢流閥 5 單向閥6 定值減壓閥(新增) 
7 二位四通電磁閥 8 鎖緊缸(改后) 9 三位四通電磁閥 10 單向節(jié)流閥 11 拖動(dòng)缸 12 油箱

圖3 鎖緊油缸結(jié)構(gòu)
1 活塞桿 2 碟簧 3 活塞 4 油缸外殼

    由公式：
F=K·ΔS        (3)
式中 F ——活塞桿向前的推力，N;
  K ——碟簧剛性系數(shù)；
  ΔS ——碟簧變形量，m。
 根據(jù)鎖緊油缸前端楔軸與軋機(jī)動(dòng)滑道之間的受力分析，由軋機(jī)所需的鎖緊力確定力F，從而確定碟簧ΔS，即鎖緊油缸活塞桿的移動(dòng)量。

3 結(jié) 語(yǔ)

  系統(tǒng)改進(jìn)后，使用過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)密封圈被擊穿現(xiàn)象，同時(shí)避免了因蓄能器壓力油長(zhǎng)期作用于鎖緊缸而引起漏油，使機(jī)架產(chǎn)生位移而影響生產(chǎn)的現(xiàn)象。年節(jié)約備件費(fèi)2.5萬(wàn)元、液壓油20多噸，經(jīng)濟(jì)效益在9萬(wàn)元左右，并且保證了軋制線的穩(wěn)定，軋機(jī)作業(yè)率由原來(lái)的85％提高到87％，減輕了維護(hù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。