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详解大板坯连铸机主液压系统的改造与完善

亚洲流体网 发布时间:2017/5/8 8:36:07 浏览次数:31438 来源:亚洲液压网编辑整理 我要投稿
【导读】 更换密封材质,原液压密封件的材质为丁晴胶,虽然耐磨性、耐油性较好,但耐高温效果差,在连铸生产线工作的液压设备尤其是扇形段,不仅有灰尘、有害气体、还有喷淋水及高温的烘烤
相关标签: 液压液压系统原理图

亚洲液压网首钢二炼钢厂大板坯连铸机主液压系统经过几年的技术改造,特别是1991年12月和1993年6月两次大的中修改造后,使液压系统运行状况得到很大改观,主要表现为以下几点:油液温度正常,夏季油液温度平均为65.除个别接头有滴油外,未发生明显漏油,1992年到1993年全年在用的210个洪格尔液压缸除有一个发生内泄外,其余均正常。

详解大板坯连铸机主液压系统的改造与完善

详解大板坯连铸机主液压系统的改造与完善

降到1992年的8.6t/月、1996年的6.6t/月、1998年最后达到4.0t/月。

随运行状况的好转,生产效率不断提高,使大板坯连铸机在二炼钢的生产中发挥越来越大的作用。

第二炼钢厂R12m双流弧形板坯连铸机是法国FCB公司1977年设计制造,首钢于1988年从比利时蒙梯尼钢厂购置的二手设备,于1989年9月22日热试投产。液压系统的工作原理及系统框图见,主要工作参数及工作状况如下。

2台电机一齿轮泵组(一用一备),其中电机高压系统(两流连铸机的每一流包括)2台电机一定量柱塞泵组(一用一备),其中电机功率55kW,柱塞泵1000r/min时流量100L/min,最高工作压力24MPa. PS6:系统工作压力再降到21MPa时,备用泵启动,但不加载。

PS7:系统工作压力再降到20MPa时,备用泵加载。

PS8:系统工作压力再降到15MPa时,关闭液压系统,并发出报警。

低压系统(两流连铸机的每一流包括)3台电机一定量柱塞泵组(二用一备),其中电质量状况汇总表时间/年,月1989工作状况本系统采用定量泵一蓄能器组合的供油方式,其工作过程是系统压力达到24MPa时,继电器PS4使工作着的高压泵卸荷,此时仅由蓄能器向系统供油,而当系统压力下降到22MPa时,继电器PS5使高压泵重新加载。如此反复,高压泵间歇性地向系统供油。

2、改造前的状况及存在的缺陷本液压系统主要负担结晶器下口第27号辊到127号辊的上辊液压缸的升降和保压,切割辊道(窜动辊道)液压缸的推拉,脱引锭液压缸及两个引锭杆存放液压缸的动作,共计210个油缸。由于这台铸机是以液压设备起主导作用,因此液压设备运行的好坏,直接影响板坯生产的产量和质量。

投产初期,由于铸机设计和安装调整等问题,各类事故频繁发生。1990年1~2月总断流率高达63.29%,其中设备断流率39.71%,整炉浇成率不足50%,致使铸机生产和质量恶化到无法维持的状态,生产状况见表1. 1998年12月板坯产量、液压系统暴露出的主要问题有第一液压系统漏油严重,各个接口尤其是扇形段胶管有大量漏油点,漏油严重时曾有3天漏掉10t油的纪录,并出现高压泵的加载时间远远大于其卸荷时间的现象;第二油温过高,尤其在夏季油温经常在70~80之间,为了维持生产不得不将温度继电器的接点短路;第三系统压力不稳定,上下波动,严重时造成铸坯鼓肚甚至断流。

3、液压系统主要缺陷的原因分析主液压系统是随连铸设备一起购买的二手设备,缺少完备、准确的设备技术资料。原设备使用国比利时的地理位置纬度较高,而北京的地理位置纬度与其相比要低,四季温差大,夏季的最高气温可达37~38损失,kW;Nn―单台电机的容量,kW;如一平均功率为50%时的电机效率,对主泵和循环泵电机分别取0.9和0.86;n―电机的台数。

液压系统的发热量连铸机本体设备液压系统在其正常拉坯时除切割区辊道液压缸动作外,其余液压缸均处于保压状态,泵的功率消耗将转变为系统的发热量,而循环泵的功率对主系统而言除用来循环过滤油液外,是一种“纯粹”的损耗。

Q一泵的实际流量,L/min;r/t一液压泵的总效率,柱塞泵取0.83,齿轮泵取0.7.液压系统的自然散热乃一油温55;一室温301.冷却器面积的计算在油温551室温301时冷却器应带走的热量:Hc=H Q―冷却器的通油流量,200L/min;―油液的重度,。

At=/2=12.3(9)冷却器的换热面积:11.8m2,而原系统中冷却器面积为7.6m2,说明原冷却器不能满足液压系统正常工作的需求,这是系统工作时油温升高的一个主要原因。

本系统采用的是定量泵一蓄能器组的供油方式,其工作过程应该是液压泵卸荷,蓄能器向系统供油,其卸荷时间应大于3s,并且卸荷时间应大于液压泵加载工作时间,这样才能达到节能和减少系统发热的目的。而在实际工作中本系统的液压泵负载工作时间大于卸荷时间,分析如下:液压泵开始卸荷时系统的工作压力R液压泵停止卸荷开始加载时系统的工作压蓄能器气体的变化过程为绝热过程,多变指蓄能器在-个工作周期内排出油液的容积:液压泵的卸荷时间即液压泵的卸荷时间大于30s,且大于液压泵的负载工作时间,由此可知本系统所选择的蓄能器可完全满足使用要求。出现液压泵的加载工作时间大于液压泵卸荷时间的现象通过(12)、(13)式可以看出,液压泵的负载工作时间t2和液压泵的卸荷时间t,与系统的泄漏量(有关,越大,泵的卸荷时间就越小,而泵的负载工作时间12就越大。检测也证实了系统有大量的内部泄油,特别是扇形段油缸高压腔与低压腔互通串油产生大量内泄,由此还引起系统压力不稳定和油液发热,噪声等。

液压系统的使用压力主要根据机械设备的使用条件而定,从设备的紧凑性、经济性考虑应该提高系统的压力;但从操作和使用的可靠性、安全性及密封件的质量、管路元件的质量考虑,压力又不宜过高。

本系统原定的液压参数是在生产坯宽2100mm,坯厚220mm时的参数,而二炼钢厂生产铸坯的最大尺寸仅为宽1600mm,厚170mm的产品,因此有必要对液压系统的参数重新进行核算,以免造成不必要的能源浪费。

Hi―第i节导辊处的钢液高度,cm;Sg―板坯厚度中心线上两辊距之和的一Bmax―板述宽度,cm;Si第i个导辊处的坯壳厚度,cm. Dy―引键杆厚度,cm;SY―引徒杆长度,cm;p"―引锭杆比重。

M―引锭杆与辊子之间的摩擦系数,卩丫NY―保持引锭杆的驱动辊数目。

号辊~93号辊的液压力为13.5MPa/cm2即可满足工艺要求,而95号~ 127号辊在上引锭时则需要16MPa/cm2,浇钢时9MPa/cm2即可满足生产需要。3.4设备因素对系统的影响液压系统进行备件转化后,国产液压元件质量不过关,占液压系统失效的比例约40%,国外元件累计使用时间可达2.5万小时,而国产元件质量好的一般可用数月,质量差的几天就需更换,液压胶管的质量更差,使用中频繁出现扇形段的胶管与接头脱开现象,这种漏油不仅泄漏量大,而且极易引起火灾。没有坚持定时检修和确保检修质量,经常为了多拉坯而缩短检修时间,甚至削减检修次数和检修项目,也是造成液压系统失效的原因之一。

4.1、加大冷却器面积降低油温液压站内产生的热量一部分是由电机功率损失造成的,该部分热量将完全散发到站内引起室温升高;另一部分是液压系统发热,此部分热量主要由工作泵和循环泵功率损失引起,发热量的一部分通过油箱表面辐射散热,引起室温升高,另一部分通过液压系统中的管路发散到室外(此部分很小,常忽略不计),而发热量的绝大部分将由冷却器中的冷却水吸收,因此只有合理选择冷却器的面积才能保证系统中的油温正常。在目前的水温、水流量及环境温度情况下,经计算需要的冷却器的冷却面积为11.8m2,为此选用4个3.5m2的冷却器,即可满足液压系统的要求。

4.2、调整系统压力参数降低系统内损耗根据二炼钢厂大板坯产品的实际规格在满足工艺要求的前提下对压力参数作出如下调整:PS4:系统工作压力达到20MPa时,高压泵卸荷;PS5:系统工作压力降到17MPa时,高压泵加载;PS6:系统工作压力再降到15MPa时,备用泵启动但不加载;PS7:系统工作压力再降到13MPa时,备用泵加载;PS8:系统工作压力再降到9MPa时,关闭液压系统并发出报警。

4.3、强化备品备件质量提高设备水平扇形段液压缸采用洪格尔(德国技术)液压缸和密封技术,其中A~C区的108个液压缸采用德国原装进口缸,D ~I区的96个液压缸采用德国密封材料由国内组装,保证系统工作压力稳定,为铸机正常运行创造了条件。

更换密封材质,原液压密封件的材质为丁晴胶,虽然耐磨性、耐油性较好,但耐高温效果差,在连铸生产线工作的液压设备尤其是扇形段,不仅有灰尘、有害气体、还有喷淋水及高温的烘烤,恶劣的工作环境加速了密封材质的老化和损坏。为此改用性能更优良的氟化橡胶,其耐油性、耐磨性好,适用于高温液压设备,密封材质适用温度从+80t提高到+200尤改进溢流阀的工作环境,将液压缸上的阀组移到两侧立柱上,变单独管理为集中管理,减少事故点也便于维修。

将原控制液压站的800多个继电器改成PLC可编程控制器控制,改善了因现场工作环境差,继电器的接点接触不良或不动作,影响系统正常工作的现象。改为PLC控制后可靠性提高,故障率大幅度降低,响应性能更好。

4.4、加强液压系统油液的净化在系统原有的主回油路(与注油口共用)过滤装置和循环过滤装置的基础上,增加主压力油路过滤装置和离线过滤装置。由于本液压系统采用柱塞泵作为液压源,为减少泵的吸人阻力,故未设泵进口吸油滤油器。

主压力油路过滤装置在主压力油路安装了15/x的滤油器,由于该系统是连续工作,因此滤油器的流通能力为300L/min,并在滤油器上装有压差发讯器,监测进出口油的压差并发出声光报警。

在主油箱附近设一集中供油装置,该装置有2个并联安装的滤油器,其精度为100/u,油液经此装置集中过滤后再向主油箱注油。

4.5、加强现场管理健全管理制度健全维护记录。包括油温、油位、液压泵运行状况、泄漏情况及滤油器污染情况和一些意外情况记录。

加强液压工对设备巡检。液压工定时巡检,并将巡检结果填入维护记录中,专业员定期签认,以便及时掌握设备运行情况。

液压油定期化验。正常情况下三个月一次,平时若发现滤油器污染频繁或发现系统进水则及时对油进行化验。

定期更换液压元件中的易损件如滤芯等。

定期检修处理漏油点,更换动作不灵活的阀门。



责任编辑:黄能文  QQ:2355932152

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