轧钢液压系统主动维护

0 引言

液压系统具有节能、易于控制等优点。目前在轧钢设备中，有很多设备的传动与控制均采用液压系统，如加热炉步进梁控制，轧机辊缝调整和轧机锁紧，轧机换辊，热锯机进退锯，钢材打包等。但液压系统也具有出现故障后难于准确诊断，相关配件费用和维护成本较高，有时不能对导致故障的根源进行处理，致使故障处理治标不治本，故障频发。因此就迫切需要采取主动维护技术，做好预防性维护，将故障控制在合理的范围内，不致引起设备重大故障或者避免重复故障。

1 主动维护概念

主动维护是由美国俄克拉荷马州立大学FitCh博士所创立的，是新近发展起来的一种基于状态检测的设备维护策略，这种维护方式是在设备开始发生失效之前采取的维护活动。它通过监测可导致失效的系统根源性参数并及时纠正根源性异常工况，以保证设备正常的工作状态。主动维护的重点在于监测可能导致设备损坏的根源性参数，如对液压系统油液的清洁度、温度、金属含量、油品状态等进行识别、检测和控制，使各种参数在安全范围之内，进而达到防止故障发生和延长系统运行寿命的目的。

2 主动维护方法

实践中发现，导致轧钢液压系统发生故障的根源问题主要是油品清洁度和油品温度，且清洁度问题导致的故障占到总故障的80%以上，因此主动维护的方法也主要从解决提高油品清洁度和控制油温着手。

（1）加强过滤，定期化验，建立目标清洁度。几乎所有液压系统都配有过滤系统，有的是高压过滤，有的是回油低压过滤，有的是外循环单独过滤，或者是上述几种过滤方式的复合。液压系统的过滤器好比人的“肾脏”，起到对整个液压系统进行“排毒”的作用。系统过滤能力的高低将影响油品清洁度，进而直接影响系统的正常运行，因此建立目标清洁度就显得非常重要。通过长期跟踪，对轧钢各个系统建立了目标清洁度参考值（表1）。

系统的过滤能力主要和滤芯的选择和使用有关，通常情况下在没有比例阀或者伺服阀的系统选择回油过滤的方式，并且滤芯选择 10 μm 的过滤精度即可，在油箱＞1000 L 的系统应考虑外接循环冷却过滤系统，以便进一步提高清洁度。有伺服或比例控制的系统应采用 5 μm 的过滤精度，同时对比例阀或者伺服阀的先导控制油路，可以在阀前外接单独过滤单元，来提高先导油路的清洁度，此举可大大降低先导油路故障。另外过滤器有压差 警装置，应定期检查压差，发现压差上升达到（0.04～0.05）MPa，应对滤芯予以更换。对没有压差 警或者系统运行环境比较恶劣的，应定期更换。可根据系统运行情况每 3～6 个月更换 1 次。如热锯液压系统原先每半年更换 1 次滤芯，其进退锯比例阀经常发生故障，最严重时 1 个月就更换了 3 套比例阀，每只比例阀价值 1.5 万元人民币，造成热停工损失较大，同时备件成本也增加很多。另外对所有的系统应该每季度或者每半年进行 1 次取样化验，化验时应对油品的清洁度、水含量、金属种类及含量等指标进行化验分析，化验结果应与目标值进行比对，以便及时发现系统运行工况。

（2）把好检修关。俗话说“病从口入”，液压系统也一样，70%以上的油液污染与设备的检修有关，如检修时接头没有进行清洗，滤芯等元件更换不规范，以及系统发生泄漏后焊接不当（如接口有毛刺，没有进行氩弧焊或者气保焊打底等）。

（3）备件的保养和存储不当。正常情况下液压元件备件可能存储时间较长，部分备件可能存储达到 1 a 以上，由于密封或保养不当，往往会造成灰尘、水等杂物进入备件，导致备件生锈或者污染，进而直接影响备件的使用，同时也造成了系统污染。另外如果备件在加工制造时受污染虽然几率较小，但也不容忽视，如液压缸在制造装配好后，厂家没有进行清洗，甚至有车屑、毛刺等杂物，造成新缸安装后出现密封被拉坏或者造成液压阀损坏，另外如高压软管在存放时，接头密封不好，将会直接导致灰尘等杂物进入软管，安装后污染系统。

（4）控制好油温如同控制好人的体温一样重要，当然油品温度不像人的体温要求的那么严，油温应控制在（35～50）℃。如果油温长期过高，极易导致液压元件密封老化，同时也易造成品碳化，造成过滤器堵塞。如淮钢特钢有限公司就曾经发生过横移液压站冷却器进水管在安装时就被杂物堵塞，造成冷却能力下降，引起油温升高，基本上夏季达到 60 ℃以上、冬季也在 50 ℃以上，由于未能及时发现，造成回油过滤器和循环泵过滤器滤芯堵塞严重，平均 2～3 月就要更换 1 次滤芯，且每次旧滤芯表面均附有黑色沥青状小颗粒，后来在对冷却器进水管路检查时才发现管路局部有堵塞，造成水流量下降，将管路疏通后，油温基本上控制在 40 ℃，滤芯使用寿命也延长至半年以上。

（5）做好油箱、泵站及现场执行元件的防尘防水以及防辐射工作。通常情况下，轧钢现场环境比较恶劣，如轧机区轧机夹紧缸、换辊油缸、锯区设备油缸，均长期受高温辐射，同时伴有铁屑、毛刺的冲刷，经常发生油缸杆封拉坏，或者发生水、铁屑进入系统现象，造成油品乳化或者清洁度降低，引起阀门卡死故障。

如果油箱泵站装在现场，需定期检查、更换空气呼吸器滤 ，如果锯区设备泵站装在现场，还需对泵站加防护罩，避免灰尘和锯屑杂物进入。

3 总结

液压系统的主动维护，关键在于护而不是修，它所强调的是对故障根源性因素进行识别、检测和控制，因此可以大大降低液压系统突发性故障处理。主动维护具有费用低的优点，不影响企业的正常生产，进而可以大大降低企业的生产成本，值得对其进行推广。