中板軋機的維修_液壓微調系統的改進

    中板軋機的液壓微調系統是提高板厚精度、控制板形、提高命中率的重要設施。某公司2500型中板軋機液壓微調系統投入使用后，由于設計及使用方面的原因，不到1個月便出現伺服閥卡死，因而頻繁更換。通過分析并作了相應改進，確保了該系統穩定、可控、高質量地運行，具體過程如下。

(1)存在的主要問題

    中板軋機液壓微調系統存在的問題有以下幾點：

    ①過濾精度達不到目標精度要求，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行系統沖洗，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，蓄能器沒有起到應有的作用，管路沖擊振動大；

    ④油溫過高；

    ⑤微調缸有桿腔液壓油容易老化變質，缸體與活塞桿存在局部磨損；

    ⑥微調缸內的壓下球面墊潤滑不良、內外泄漏；

    ⑦電氣線路接地及插頭接觸不良。

(2)改進措施

    ①保證系統目標清潔度  固體顆粒污染物是導致閥芯卡死、磨損、密封破壞的主要原因。中厚板軋機的液壓微調系統是高壓、大流量伺服控制系統，對固體顆粒污染物非常敏感。特別是大流量、高響應的MOOG伺服閥，閥芯徑向間隙為2～5μm，其過濾精度必須優于NAS6級。采取的措施如下。

    a．增設加油過濾輔助油箱，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，應采用機械切割下料，亞弧焊打底再普通堆焊，以防止焊渣、焊瘤進入管內，嚴禁隨意割焊，并嚴格執行液壓系統管路安裝和沖洗的有關標準。

    f．安裝伺服閥前應先裝上沖洗板對系統沖洗3～4h。

    ②減小系統的沖擊振動  中厚板軋機的液壓微調系統是高壓、大流量的伺服系統，伺服閥頻繁響應，液壓缸液柱快速調整，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，作為輔助能源，蓄能器的流量應大于系統最大流量與泵工作流量之差，其充氣壓力約為系統工作壓力的0. 80倍；在伺服閥前，設置吸收壓力沖擊的蓄能器，其充氣壓力約為系統工作壓力的0.85倍；在主回油管上，設置吸收流量脈動的蓄能器，其充氣壓力約為系統回油管路壓力的0.85倍。

    b．管路設計時，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的奇數倍，站內雙筒壓力過濾器后2條支管長度最好相差1.14m，這樣可以實現H型濾波消振。

    c．系統不穩定是導致管路沖擊振動的主要原因，合理調整APC調節系數和AGC調節參數，從而使系統既具有良好的穩定性，又具有快速的響應性。

    d．加密管夾，使管路連接牢固可靠。

    e．取消站內壓力過濾器后的2個單向閥。液壓微調的工作特點是在目標位置附近頻繁調整，產生較大的流量及壓力波動。如圖Z所示，當伺服閥換向時，伺服閥產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，同時單向閥頻繁關閉既產生較大的噪聲，又縮短了使用壽命。改進后，增加一個單向閥，這樣伺服閥產生的流量及壓力波動就會沿單向閥6被蓄能器吸收，增大了系統的穩定性。

    ③降低油箱溫度  該系統工作壓力高、流量大，且環境溫度高，因此熱平衡溫度高。必須采取強有力的冷卻設施強制冷卻，同時應盡量減少因溢流閥或安全閥溢流而產生的能量損失。采取的措施如下。

    a．中壓系統壓力較低(一般為3～5MPa)，且流量較小，若和高壓系統共用油源，需設置減壓閥而造成能量損失，故中壓系統最好單獨設置供油系統。

    b．管式直動式安全閥容易溢流，改用先導式溢流閥。

    c．站內設置水冷式空調，降低環境溫度。

    d．熱交換器的維護是一個被容易忽視的問題。由于熱交換前的油溫較高，冷卻水的品質是保證冷卻效率的關鍵。而一般中板廠甩普通凈循環水，水中雜質較多，長期在40～50℃溫度下很容易結垢，使冷卻效率大大降低。因此，熱交換器每年至少應清洗一次，以確保冷卻效率。最好設置散熱系數較高的板式或列管式冷卻器，根據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．選用性能優良的恒壓變量泵，以減少泵內泄產生的能量損失。

    ④消除外泄漏  閥芯卡死、密封失效是引起系統內外泄漏的主要原因，特別是液壓缸、伺服閥及壓力傳感器，其內外泄漏量直接影響到系統的穩定性及控制精度。采取的措施如下。

    a．液壓缸等關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．取消站內蓄能器用管式直動安全閥及先導調壓閥后的單向閥，同時將調壓閥臺上的其中一個先導式調壓閥改作系統安全閥。

d．壓力傳感器原為錐面內孔密封，而該系統在設計時卻沒有考慮設置錐面密封的內外接頭，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，因而經常漏油。要求廠家對壓力傳感器的外形尺寸作改進，并改組合墊密封為紫銅墊密封(見圖Z)，效果非常好。

    ⑤微調缸有桿腔液壓油老化變質及缸體與活塞桿局部磨損的改進  系統只作液壓微調，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生局部磨損，引起液壓缸泄漏，影響系統的穩定性及控制精度，嚴重時使液壓缸報廢。同時有桿腔的液壓油因得不到及時更換，導致油液老化變質，影響密封件的使用壽命，使活塞桿與缸體表面產生點蝕破壞。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．在有桿腔進油管路上設置2個高壓截止閥（見圖A），以實現有桿腔液壓油的更換操作。方法如下：液壓微調系統打停車位一設定液壓缸液柱值為最大一關閉進油截止閥，打開放油截止閥一系統打工作位，排盡有桿腔的液壓油至油箱一打開進油截止閥，關閉放油截止閥一液壓微調系統打停車位一完成換油操作。

⑥缸內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缸活塞桿內。該處因低于排油口，潤滑油無法循環，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生大量的銅屑，均積沉在該處，導致壓下絲桿與球面墊咬死、粘合，球面墊失去原有的作用。嚴重時，導致微調缸活塞桿轉動，密封及位移傳感器破壞，機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，因為它很重要。另外，由于該區域環境非常惡劣，雖然設置了伸縮式防塵罩，但灰塵、煙氣、水汽等雜物仍很容易進入微調缸的有桿腔，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、水汽等雜物的進入。

    ⑦電氣線路接地及插頭接觸不良的改進  電氣線路接地及插頭接觸不良，將嚴重影響系統的穩定性及控制精度，出現輥縫漂移，液壓系統管路異常振動現象。應定期檢查電氣線路是否接地，插頭是否接觸不良。另外，系統應設置失壓保護電源，以防止突然停電而使整個計算機系統程序丟失。

(3)改進后的效果

    改進后，油液的清潔度長期控制在NAS6級以上，未出現因油液污染導致伺服閥卡死、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、泄漏現象很少發生。油溫控制在40～50℃之間，液壓泵、伺服閥、微調缸的使用壽命達到2年以上，10mm鋼板同板差控制在+0.10mm以內的命中率達到95%以上，系統的可開動率達到99%以上，實現了系統的可控、可靠、低耗、穩定運行。