精炼炉液压系统改造案例分析

HJ90/130t钢包精炼炉是某公司的关键设备，要求完成精炼炉的整体大修任务。液压系统是HJ90/130t钢包精炼炉的核心部分。

（1）液压系统存在的问题

1）真空的主截止阀液压缸漏油严重，闸板经常开、关不到位，没有到位指示；控制部分的二通插装阀及阀体漏油严重，不易查找和处理；有时还与保温盖的升降有联动现象。

2）两个皮囊式蓄能器不起作用，其压力不能补偿泄漏、不能实现保压、吸收压力及缓和液压冲击力。

3）部分压力表失灵；原油位计因根部漏油而取消，已用螺塞封死；油箱的油位只能从油箱顶盖处观察，而且无最低油位报警装置，无油温显示。

4）两台叶片泵运转时噪声大，油压不稳定，泵体温度高。

5）加热盖、真空盖、保温盖等所有的液压缸漏油严重，尤其是控制部分的二通插装阀和集成块故障率极高，故障不易排查和处理，阀芯常被卡住。运转时，三个盖子的控制部分存在联动现象。停炉时，由于自重，三个盖子会自行下沉到最低点。电极松夹部分不灵活、不到位。

6）回油温度高。主液压系统回油温度达60℃左右，而控制电极升降用的电液伺服阀的工作温度应当是（40±10）℃。原来的油冷却器泄漏。

（2）解决的措施和方法

1）真空主截止阀部分的改造。加大液压缸直径，内径由160mm增加到200mm，使其在正常的工作压力5MPa下，理论最大推力为157kN。

液压缸加装限位装置。在液压缸的后部加一顶杆，与活塞相连接。杆端装碰头，使其碰上固定的限位后停止运动，在主控室内有指示灯显示，以便操纵主截止阀的运动。

去掉插装阀。将结构繁琐的二通插装阀和集成块部分全部取消，换成一个二位四通阀。性能特点：执行元件正反向运动时，回油方式相同，不能使执行元件在任一位置停止运动，因此，可避免发生开、关不到位的现象。优点：结构简单，拆装方便，维修容易，减少故障，便于操作，体积减小，结合件少，杜绝泄漏，换向时间短，可避免窜压及与其他机构联动现象。(www.xing528.com)

2）清洗皮囊式蓄能器。两个皮囊式蓄能器进行清洗后，打压分别达到6MPa和2MPa，用于储存能量和短暂供油。这种皮囊惯性小，反应性好，维护方便，空气与油隔离，油不易老化。

3）更换压力表。更换所有压力表。并在表前加开关，平时关闭，用时打开，可延长压力表的使用寿命。恢复油位计，并在油箱上加装液位信号传感器。可在主控室内显示油位，并有最低油位报警功能。

4）更换叶片泵。两台单级叶片泵更新。新泵易于实现变量和变向，有利于节约输入功率。结构紧凑，尺寸小，运动平稳，脉动及噪声较小。

5）更换插装阀。将用于控制加热盖、真空盖、保温盖升降的三套二通插装阀及集成块部分取消，改成3个三位四通换向阀。性能特点：中间位置时，各油口全部关闭，油不流动，系统保持压力，液压缸封闭紧锁，泵不卸荷。执行机构左右运动时，回油方式相同，能使执行元件在任何位置停止。优点：反应速度快，从静止到启动较平稳，无冲击；换向过程中位置准确，基本上无泄漏；可靠性好，便于操作。

三相电极松夹装置的控制部分将原来的4个二通插装阀及阀座全部取消，换成3个二位四通换向阀。其性能特点与控制主截止阀运动的二位四通换向阀相同，能保证电极夹紧或松开。

（3）重点应注意的问题

1）密封。密封是保证液压系统正常工作的前提。系统出现泄漏，主要有以下几方面原因：运动副加工精度低，配合间隙变化范围过宽；阀芯和阀座间因磨损而配合不紧密；泵中弹簧刚度的差异和动作不同步；系统中各元件、辅件结合面的静密封质量不高，性能标准降低，液压缸与活塞相对运动表面的密封由各生产厂自行设计，缺乏可靠性试验。对照以上原因，在大修中，采取了液压缸使用双重尼龙骨架Y形耐磨密封圈、标准件的各种密封垫圈、使用简单实用的控制元件、提高整个系统的安装质量等措施。大大减少了泄漏。大修前每周要加一桶油，大修后45天才加一桶。

2）油液清洁度。液压系统出现的各类故障中70%以上与液压油的污染有关。因此，全面提高清洁度是液压设备现场管理的一项重要工作。密封不严、维修中不注意清洁等，均可能使外界污染物进入系统。这将使控制油口、节流口、阻尼孔及管路面积减小甚至被堵死，造成能量损失加剧，引起系统过热。

因此，使用前，先用和好的面团将油箱内的污物粘净。使用中，首先把油液的入口关闭，每次加油前对油质先进行检查和化验；其次定期检查和清洗油箱的磁性过滤网、出口过滤芯及加油车过滤芯；最后经常检查油质、油位、油温及有无泄漏点，发现问题，及时处理。

3）油温。把油温控制在合理的温度范围之内，对保持液压系统良好的工作性能具有不可低估的作用。在大修中，将原有的油冷却器报废，制作了两台较大的油冷却器，选用合格的元件加强散热，并改通软化水或生活水，防止脏物堵塞现象和水锈水垢的产生。

该设备的液压系统在大修改造后，从未因液压站问题而出现事故，还降低了故障率，简化了操作程序，方便了维修，减少了泄漏。