有色压延设备中液压系统泄漏的危害及对策论文_宋宁

有色压延设备中液压系统泄漏的危害及对策论文_宋宁

中色科技股份有限公司 河南省洛阳市 471000

摘要:铝板材轧机是为制备铝板材、铝箔重要的有色压延设备,其精度高低直接决定了铝材成品的产品质量,其在有色压延工业中有着无可替代的重要作用。通过压延设备液压系统泄漏,分析了压延设备液压系统泄漏的原因,并给出了控制泄漏的相应措施及出现泄漏后的治理方案。

关键词:液压;系统;泄漏

在压延设备中液压系统以液压油为工作介质,通过动力元件(油泵)将原动机的机械能变为液压油的压力能,再借助执行元件(油缸或油马达)将压力能转换为机械能,驱动负载实现直线或回转运动,且通过对控制元件的控制和对流量的调节,调定执行元件的力和速度。当外界对系统有扰动时,执行元件的输出量一般要偏离原有调定值,产生一定的误差。液压系统在压延设备中起着举足轻重的作用。

一、压延设备液压系统泄漏的原因

泄漏主要存在于液压系统内部机构,比如液压泵、液压缸、分配器等部位。内漏故障一般不易被发现,有时还需借助仪器进行检测和调整,才能排除。主要在以下方面。

1、齿轮液压泵相关部位严重磨损或装配错误。齿轮泵由一对互相啮合的齿轮和泵体等主要零件组成两个相互封闭的吸、排油的密封空间的容积变化达到吸油和压油的目的。通过齿轮泵的结构分析,各个零件之间的间隙是导致内漏的原因,可以得出以下情况。

(1)径向间隙:是指齿顶与壳体内圆柱面之间的间隙,也就是说液压泵齿轮与泵壳的配合间隙超过规定极限就会导致内漏,由于通过径向径向发生泄漏的其方向与齿轮旋转的方向相反,且封油长度大,所以泄漏量不大,约占整个齿轮泵泄露量的15—20%。

(2)轴向间隙:是指齿轮端面与轴承座圈或盖板之间的间隙,通过次间隙泄露的油液漏到吸油腔及齿轮轴表面,由于轴向间隙泄露的路线多,封油长度短,所以通过轴向间隙泄露能占整个齿轮泵泄露总置的70%~80%,要提高齿轮泵的容积效率或工作压力,就要减少轴向间隙泄露,因此在使用过程中齿轮轴套与齿轮端面过度磨损,使卸压密封圈预压缩量不足而失去密封作用,导致液压泵高压腔与低压腔串通严重。

(3)拆装液压泵时,在轴套螺旋油沟的结合面处,将导向弹簧钢丝装错方向。隔压密封圈老化,卸压密封胶圈应装在非吸液腔(口)一侧,并保证有一定预紧压力,否则密封圈容易快速损坏,导致高压腔低压腔相通,造成液压泵丧失工作能力。

2、液压缸密封圈磨损、老化或外力所致缸体失圆液压油缸的作用是将工作油压的压力能转变为往复运动的机械能,按结构形式可分为,活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸和摆动缸等。由于液压缸有往复运动的特点,因此在使用过程中容易发生以下问题。

(1)工作液压油缸内的活塞密封圈、活塞杆与活塞接合处的密封挡圈、定位阀密封圈磨损造成间隙过大或损坏。

(2)缸筒受到到外’力影响而失圆严重时,导致液压缸上、下腔的液压油相通。若失圆不太严重,可采取更换加大活塞密封圈的办法来恢复其密封性;若圆度误差超过0.05mm时,则应对缸筒进行珩磨加工,更换加大活塞,来恢复正常配合间隙。

二、压延设备液压系统泄漏的措施

1、减少冲击和振动。为了减少承受冲击和振动的管接头松动而引起液压系统的泄漏,可以采取以下措施:

(1)使用减振支架固定所有管子以便吸收冲击和振动;使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击;适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件。

(2)尽量减少管接头的使用数量,管接头尽量用焊接连接;使用直螺纹接头、三通接头和弯头代替锥管螺纹接头;尽量用回油块代替各个配管。

(3)按最高压力要求确定螺栓的扭矩,防止结合面和密封件被蚕食;正确安装管接头。

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2、减少动密封件的磨损。大多数动密封件都经过精确设计,如果动密封件加工合格、安装正确、使用合理,均可保证长时间相对无泄漏工作。从设计角度来讲,设计者可以采取以下措施来延长动密封件的寿命:①消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷;②用防尘罩和橡胶套保护活塞杆,选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱,防止磨料、粉尘在油液中累积;③使活塞杆和轴的运动速度尽可能低。

3、合理设计静密封件。静密封件在刚性固定表面之间起到防止油液外泄的作用,合理设计密封槽尺寸及公差,使安装后的密封件得到一定挤压产生变形,以便填塞配合表面的微观凹陷,并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时,配合表面将在油液压力作用下分离,造成间隙或加大间隙,随着配合表面的运动,静密封就成了动密封。粗糙的配合表面将磨损密封件,变动的间隙将蚕食密封件边缘。

4、控制油温防止密封件变质。密封件过早变质可能是由多种原因引起的。一个重要原因是油温过高,温度每升高10℃,密封件寿命就会减半,所以应合理设计高效液压系统或设置冷却装置,使油液温度保持在65℃以下。油温过高的原因还有油箱内油量不够、油液污染堵塞了散热面、溢流阀的压力调得过高等。

三、压延设备液压系统泄漏的治理

对于液压系统,要有专职的维修人员定时、定点地对易泄漏部分进行检查。在主要发生泄漏的密封处,要采取以下几点治理措施:

1、用紫铜片代替一般密封垫。如果密封结合面加工粗糙,则接头旋紧时会划伤密封圈表面,使密封失效发生泄漏,故采用经软化处理的紫铜垫片来代替密封圈。这种做法可以推广到日常维修中,具体方法是:用1mm左右的紫铜板加工成一定尺寸的圆垫片,加温至红热状态,在水中急冷,使之退火变软,使用时用适当直径的钢球在紫铜垫片上轻轻敲打几下即成球形垫圈。由于旋紧挤压后其产生冷硬,且表面受损拆卸后再用密封效果大减,所以一般只适合一次性使用。

2、用聚四氟乙烯代替丁腈橡胶。Y型密封圈大多为丁腈橡胶,该材料用于一般的密封性能足够,但在一些密封性能要求较高且活塞可能单边受压的场合下它的耐磨性能就显得不足,很容易在外缘部分摩擦造成密封失效。这时可选用耐磨性强的聚四氟乙烯SFL— 3材料,该材料不仅有很好的耐磨性能,而且切削性能也不错,可通过切削加工达到理想的尺寸、形状。

3、阀体结合面渗漏检修。许多外购阀门第一次使用就发现阀体结合处有渗漏,原因是这些阀在阀体的安装面上开有工艺孔,要用钢球压入堵塞工艺孔,但当压装钢球时孔口受挤压而变形鼓起,造成孔口边缘高于阀体安装平面,从而影响密封,产生渗漏。这时对平面磨平即可消除泄漏。

4、加强对液压油的管理。合理选用合适的液压油。一般来说,定期更换液压油是减少油液有害成分和保持液压油清洁度的重要保证。所以对液压用油要加强管理,装液压油的容器要清洁,对于油品等级要求高的压延设备,在添加液压油的时候,需要定期进行油品化验,添加满足使用要求的液压油。油桶应存储在规定的地方,油桶的盖子应密封良好打开油桶之前应先仔细清洗油桶的顶盖。向油桶注油时应使用清洁的加油设备。为控制油温应选用黏度合适的液压油。黏度高的油液在环境温度较低时使用,会因摩擦了的增加而出现过热现象。当液压泵,液压缸和其他液压元件磨损时,应及时更换,经常检查油箱油位,及时补油。

液压系统泄漏是一个普遍现象,泄漏是绝对的,只是泄漏量的多少而以。对于我们来说,我们的工作还停留在事后处理阶段,因此我们要加强管理,做好事前工作,从而把泄漏量降到最低限。

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论文作者:宋宁

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/26

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