中板轧机的维修_液压微调系统的改进
中板轧机的液压微调系统是提高板厚精度、控制板形、提高命中率的重要设施。某公司2500型中板轧机液压微调系统投入使用后，由于设计及使用方面的原因，不到1个月便出现伺服阀卡死，因而频繁更换。通过分析并作了相应改进，确保了该系统稳定、可控、高质量地运行，具体过程如下。
(1)存在的主要问题
中板轧机液压微调系统存在的问题有以下几点：
①过滤精度达不到目标精度要求，滤芯的过滤比偏小，滤芯更换频繁；
②安装及检修后没有足够的时间进行系统冲洗，使伺服阀、液压缸等受到污染；
③蓄能器的充气压力及安装位置欠妥，蓄能器没有起到应有的作用，管路冲击振动大；
④油温过高；
⑤微调缸有杆腔液压油容易老化变质，缸体与活塞杆存在局部磨损；
⑥微调缸内的压下球面垫润滑不良、内外泄漏；
⑦电气线路接地及插头接触不良。
(2)改进措施
①保证系统目标清洁度 固体颗粒污染物是导致阀芯卡死、磨损、密封破坏的主要原因。中厚板轧机的液压微调系统是高压、大流量伺服控制系统，对固体颗粒污染物非常敏感。特别是大流量、高响应的MOOG伺服阀，阀芯径向间隙为2～5μm，其过滤精度必须优于NAS6级。采取的措施如下。
a．增设加油过滤辅助油箱，以便加油时过滤及存储备用油。
b．伺服阀前的压力过滤器滤芯精度由原来的10tlm增加到5pm。
c．所有过滤器改用纳污能力高、过滤比大的滤芯，以延长滤芯的更换周期，减少因更换滤芯而可能带入的污染物。
d．更换液压元件时，必须先用干净煤油清洗新元件、工具用具及连接处，伺服阀、压、力传感器等精密元件还须用精密电器清洗剂清洗，以防带人新的污染物。
e．检修或安装管路、接头时，应采用机械切割下料，亚弧焊打底再普通堆焊，以防止焊渣、焊瘤进入管内，严禁随意割焊，并严格执行液压系统管路安装和冲洗的有关标准。
f．安装伺服阀前应先装上冲洗板对系统冲洗3～4h。
②减小系统的冲击振动 中厚板轧机的液压微调系统是高压、大流量的伺服系统，伺服阀频繁响应，液压缸液柱快速调整，流量冲击很大。采取的措施如下。
a．定期检查蓄能器的冲气压力。在液压站内，作为辅助能源，蓄能器的流量应大于系统最大流量与泵工作流量之差，其充气压力约为系统工作压力的0. 80倍；在伺服阀前，设置吸收压力冲击的蓄能器，其充气压力约为系统工作压力的0.85倍；在主回油管上，设置吸收流量脉动的蓄能器，其充气压力约为系统回油管路压力的0.85倍。
b．管路设计时，液压泵到伺服阀的管路长度尽可能避免泵固有频率，即为1.14m的奇数倍，站内双筒压力过滤器后2条支管长度最好相差1.14m，这样可以实现H型滤波消振。
c．系统不稳定是导致管路冲击振动的主要原因，合理调整APC调节系数和AGC调节参数，从而使系统既具有良好的稳定性，又具有快速的响应性。
d．加密管夹，使管路连接牢固可靠。
e．取消站内压力过滤器后的2个单向阀。液压微调的工作特点是在目标位置附近频繁调整，产生较大的流量及压力波动。如图Z所示，当伺服阀换向时，伺服阀产生的流量及压力波动沿管路传播到单向阀3后，由于单向阀的隔离作用，蓄能器失去原有的减振作用，同时单向阀频繁关闭既产生较大的噪声，又缩短了使用寿命。改进后，增加一个单向阀，这样伺服阀产生的流量及压力波动就会沿单向阀6被蓄能器吸收，增大了系统的稳定性。
③降低油箱温度 该系统工作压力高、流量大，且环境温度高，因此热平衡温度高。必须采取强有力的冷却设施强制冷却，同时应尽量减少因溢流阀或安全阀溢流而产生的能量损失。采取的措施如下。
a．中压系统压力较低(一般为3～5MPa)，且流量较小，若和高压系统共用油源，需设置减压阀而造成能量损失，故中压系统最好单独设置供油系统。
b．管式直动式安全阀容易溢流，改用先导式溢流阀。
c．站内设置水冷式空调，降低环境温度。
d．热交换器的维护是一个被容易忽视的问题。由于热交换前的油温较高，冷却水的品质是保证冷却效率的关键。而一般中板厂甩普通净循环水，水中杂质较多，长期在40～50℃温度下很容易结垢，使冷却效率大大降低。因此，热交换器每年至少应清洗一次，以确保冷却效率。最好设置散热系数较高的板式或列管式冷却器，根据热平衡条件选择合适散热面积的冷却器，确保油温不超过550C。
e．选用性能优良的恒压变量泵，以减少泵内泄产生的能量损失。
④消除外泄漏 阀芯卡死、密封失效是引起系统内外泄漏的主要原因，特别是液压缸、伺服阀及压力传感器，其内外泄漏量直接影响到系统的稳定性及控制精度。采取的措施如下。
a．液压缸等关键密封采用耐高温高压、低摩擦的组合式密封。
b．尽可能减少法兰连接，多用焊接，同时法兰及阀台宜采用纯铜垫密封。
c．取消站内蓄能器用管式直动安全阀及先导调压阀后的单向阀，同时将调压阀台上的其中一个先导式调压阀改作系统安全阀。
d．压力传感器原为锥面内孔密封，而该系统在设计时却没有考虑设置锥面密封的内外接头，安装时直接采用端面组合垫密封，由于端面密封面不平且接触面太少，又不够扳手位，因而经常漏油。要求厂家对压力传感器的外形尺寸作改进，并改组合垫密封为紫铜垫密封(见图Z)，效果非常好。
⑤微调缸有杆腔液压油老化变质及缸体与活塞杆局部磨损的改进 系统只作液压微调，不作液压压下，故其液柱基本不变。活塞杆与缸体的接触位置长期在一处，从而使活塞杆与缸体产生局部磨损，引起液压缸泄漏，影响系统的稳定性及控制精度，严重时使液压缸报废。同时有杆腔的液压油因得不到及时更换，导致油液老化变质，影响密封件的使用寿命，使活塞杆与缸体表面产生点蚀破坏。采取的措施如下。
 a．每月定期改变一次液压缸的液柱高度。
b．在有杆腔进油管路上设置2个高压截止阀（见图A），以实现有杆腔液压油的更换操作。方法如下：液压微调系统打停车位一设定液压缸液柱值为最大一关闭进油截止阀，打开放油截止阀一系统打工作位，排尽有杆腔的液压油至油箱一打开进油截止阀，关闭放油截止阀一液压微调系统打停车位一完成换油操作。
⑥缸内压下球面垫润滑球面垫的作用是止推及自位。液压缸与压下丝杆在过平衡力作用下，通过球面垫的自动对中可靠接触。由于安装位置的限制，球面垫只能放在微调缸活塞杆内。该处因低于排油口，润滑油无法循环，同时由于压下丝杆与压下螺母以及压下丝杆与球面垫的磨损产生大量的铜屑，均积沉在该处，导致压下丝杆与球面垫咬死、粘合，球面垫失去原有的作用。严重时，导致微调缸活塞杆转动，密封及位移传感器破坏，机械压下装置过早磨损，如图B所示。为此，必须定期人工清除老化变质的润滑油及铜屑、油泥等污染物。这是一件非常烦琐，但又不得不做的工作，因为它很重要。另外，由于该区域环境非常恶劣，虽然设置了伸缩式防尘罩，但灰尘、烟气、水汽等杂物仍很容易进入微调缸的有杆腔，加速了有杆腔的磨损及密封件的损坏。通过向防尘罩内注入干净的压缩空气可以有效防止灰尘、烟气、水汽等杂物的进入。
⑦电气线路接地及插头接触不良的改进 电气线路接地及插头接触不良，将严重影响系统的稳定性及控制精度，出现辊缝漂移，液压系统管路异常振动现象。应定期检查电气线路是否接地，插头是否接触不良。另外，系统应设置失压保护电源，以防止突然停电而使整个计算机系统程序丢失。
(3)改进后的效果
改进后，油液的清洁度长期控制在NAS6级以上，未出现因油液污染导致伺服阀卡死、液压泵及密封件过早破坏等故障。管路冲击振动明显减小，因冲击振动而引起的崩管、泄漏现象很少发生。油温控制在40～50℃之间，液压泵、伺服阀、微调缸的使用寿命达到2年以上，10mm钢板同板差控制在+0.10mm以内的命中率达到95%以上，系统的可开动率达到99%以上，实现了系统的可控、可靠、低耗、稳定运行。 |
