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摘要：八钢中板厂4号液压站系统实现精轧机换辊及生产时托起精轧机上下主轴。还控制压下离合器。然而自从09年投产运行以来，各类故障频发：站内泵泄漏、滤芯堵塞、管理锈蚀泄漏、接轴液压缸泄漏、离合器不动作等。本文对故障进行总结分析，提出一系列方案：泵装置改造、管路改造、液压缸结构优化、制定滤芯更换周期表、定期化验油质及清洁度、阀台升级调试等。经过2017年上半年的施工与消缺，下半年实现了4号液压站的稳定运行。
关键词：故障；结构优化；阀台改型；调试；油质；清洁度；稳定运行
1原设计存在的问题及优化思路
1.1 液压站高温接近55℃，常跳停
液压站油温控制在38-42℃是比较理想的，对泵体及管路密封损失较小，然而本站的压力控制是由溢流阀在控制，由于溢流阀从功能上看其工作就伴随着温升，这对冷却系统是一个考验，本站冷却器起不到理想的作用，经检测冷却器进水温度22℃，出口温度28℃，是符合要求的，进油温度55℃，出油温度28℃，也是符合要求的，这只能说明一点，系统的热交换处于不平衡状态。要想改变这个状态，只有提高冷却器冷却能力，直接点说就改成一个交换能力强的冷却器或者再增设一个冷却器。
1.2 柱塞泵泵装置系统一旦损坏，只有停机检修
柱塞泵在追求成本的同时势必质量受到影响，出现损坏是在所难免的事情，损坏1台泵还可以继续使用，毕竟是开3备1，但是若没有停机时间处理，再损坏一台泵就影响了生产稳定性，常引起接轴平衡力不够，流量和压力不足，一旦主轴平衡力不足，就会加剧工作辊摆动进而影响钢板质量，同时平衡力不足还会引起托架的异常震动，不仅损失托架还冲击主轴的轴承装置可能引发巴士合金烧瓦的重大事故。由此看，必须解决泵装置系统的稳定性，才能保证生产的稳定运行。要想解决，在不改变主泵和主溢流压力阀台前提下，就需要对这个单元进行模块化独立化处理，即加装阀门使单个泵系统能否随时可以与主站系统投入或者切断，一旦出现问题，即可关闭阀门开机状态处理，待处理完成之后再打开阀门，这样可以减少液压站停机时间，给生产打下保障。
1.3 接轴阀台稳定性改造
原接轴阀台为组合叠加阀台，出现问题很难快速查找到具体问题点，需要一步步查找，耗费大量时间，另外控制接轴压力的压力阀为直动式管式溢流阀，溢流阀长期处于溢流状态很容易出问题，经常出现压力很高或者很低，同时还给系统增加温升，由于接轴动作频繁，还导致接轴阀台控制接轴平衡缸的溢流阀出现本体泄漏等故障。再加上本阀台处于精轧机导卫大厅内，油水气尘混合起来，一旦更换阀，很容易造成液压系统的污染。为了接轴压力的稳定，改造这个接轴阀台必须尽快提上日程。要从简化阀台结构、阀台安装环境、控制压力元件方向着手。
1.4 管路系统常出现泄漏
当初一期工程时，本站全部选用普通碳钢管，而本站的管路基本都安装在精轧机周围，水、汽严重，壁厚6mm，不到3年就面临锈穿，时不时就发生泄漏，处理起来还必须停车停水，排查就需要1小时，加上位置狭小，处理起来没有4个小时是无法完成的，管路系统的稳定是影响液压站功能的一个重要问题，必须进行改造。要从对管路分级、更换、防护着手。
1.5 清洁度难维持在NAS8级，基本都在10级9级
几年来频繁发生液压缸不动作或者不按要求动作，或者压力流量达不到的故障，排查起来都是阀台或者管路卡阻堵塞造成，影响其清洁度的原因很多，总体说来，首先是检修污染，另外是接轴阀台安装位置所在环境较差，接轴阀台距离接轴液压缸较近，一旦缸内出现磨损会很容易反串到阀台里。要解决这个问题，还是从接轴阀台改造安装位置、降低管路故障、按照标准检修杜绝二次污染着手。
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2 优化具体措施
2.1 解决液压站温度问题
在原来冷却器附近，增加一个冷却能力更大的冷却器，并联安装。各自都有蝶阀控制。原来可以实现无冷却和冷却器冷却两组温度控制，现在可以增加实现大冷却器冷却，和两个冷却器一起冷却。针对本站温度一直较高的特殊情况，一般都会同时投用两个冷却器。
另外计划对接轴阀台改造，将压力控制阀由溢流阀换成减压阀，减少热量的产生。同时制定并根据滤芯周期表更换滤芯，避免滤芯损坏击穿造成油路不畅产生高温。同时制定并根据泵周期表更换泵，减少泵磨损造成的温升。
2.2 解决泵装置损坏造成的停机问题
在每个泵本体溢流管路上加装一道截止阀，泵出口管路与阀台之间由纯硬管改成一段硬管加一段软管，并且在硬管软管之间增设一道高压球阀。这样一旦一台泵损坏的，可以关闭溢流截止阀和出口高压球阀，拆掉并且更换这台柱塞泵，即可打开阀门试运转，恢复生产。两台泵1个小时内同时损坏的情况8未曾发生过，经过这样的改造之后，泵装置系统故障造成的停机将不会再出现了。
2.3 接轴阀台稳定性提升改造
首先改造老阀台的叠加式组合阀为独立式普通换向阀，出现问题很好排查。其次将控制接轴液压缸的溢流阀改成先导式减压阀，提升其稳定性减少热源的产生，最后将阀台安装在液压站，第一是液压站内相对封闭环境较好，作业时二次污染可能性低，第二液压站距离精轧机接轴液压缸有30米左右管路，即使液压缸出现磨损，其内部铜屑铁屑也很难到达接轴阀台，对阀台各种阀造成卡阻的故障势必会大大降低。
2.4 管路系统优化
整个4号液压站管路有100多根，接头有200多个，全部改造施工量太大也没有必要，因为站内部分大都比较良好。所以只需对精轧机周围的管路进行改造，即接轴阀台的PTLY油管必须随着接轴阀台的改造而改造，全部更换成不锈钢管。抬升缸的管路在精轧机下，多次被锈穿漏油，这4根管路要改造，控制锁门板液压缸、垫块缸、阶梯垫缸、换辊摆动缸和平移缸的管路都在精轧机侧面，轧钢时水直接流在上面，多次因管路破漏耽误换辊生产，造成多起事故，这些管路必须重新布设成不锈钢液压管，同时为了减少接头漏油故障，将缸前接头保留，其他接头全部取消。最后对容易泄露的接轴液压缸进行了优化，原来是复合缸，现场使用过程中根本没有做复合缸用，只是当柱塞缸用，所以干脆直接改成了柱塞缸，减少了一端缸杆的漏油可能。
2.5 清洁度控制
上文已提到接轴阀台改造后安装位置的问题，放在比较干净的液压站内，减少作业污染，同时加长了接轴液压缸和接轴阀台的管路长度，避免液压缸内部碎屑反串回阀台，同时在作业区内实现按照作业标准作业，减少更换泵更换滤芯时对系统的污染。最后制定液压泵和滤芯更换周期表，将泵控制在6个月更换一次，减少其内部磨损的铁屑进入系统，将滤芯更换定为3个月，避免长期不更换滤芯造成滤芯击穿无法过滤系统产生的污染杂质。另外以前一年检测一次油品质量，现在半年检测一次油品质量，质量超标及时换油，同时每月使用显微镜自检一次液压站清洁度，发现问题及时处理，不使清洁度恶化，做到始终在掌控之中。
3 效果
上述措施经2018年上半年系列检修改造后至今。温度一直控制在38-40℃之间，未曾发生一次高温报警跳停故障；泵系统损坏时实现了开机更换，没有在占用停机时间。接轴阀台改造后接轴液压缸压力一直稳定，没有出现过压力过高或者失压。管路改造后也未再发生过泄漏，上接轴复合液压缸的下端未使用的缸杆漏油风险消失。液压站清洁度维持在NAS7-8级之间，卡阀故障由以前的平均每月2次，降低到现在的半年1次，降为原来的1/12.液压站终于得到了稳定运行。
参考文献：
[1]蔡春源.《机电液设计手册》.-北京：机械工业出版社，-沈阳：东北大学出版社，1997.1
[2]沙宝森.《液压气动密封工程手册》.北京：艾志工业技术集团公司，2007版
[3]王文斌.《机械设计手册》. -北京：机械工业出版社，2004年8月第3版
论文作者:李小猛,徐健翔,杨普,林明
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第13期
论文发表时间:2019/6/11
标签：管路论文; 液压缸论文; 冷却器论文; 轧机论文; 压力论文; 滤芯论文; 系统论文; 《建筑模拟》2019年第13期论文;