尚(shàng)根(gēn)鳳
(山鋼(gāng)股份萊蕪分公司煉鐵廠,山(shān)東萊蕪,271104)
摘 要:針對軋線液壓及潤滑係統出現的漏(lòu)油(yóu)、油耗大等問題,通過實施液壓油缸改造、管路優化,潤滑(huá)站密封件與密封方式優化改造、潤滑油回收利用等措施,解決了係統漏油故障,節油效果顯著,實現了設(shè)備的穩定節能運行。
關鍵詞:軋線;液壓及潤滑;油缸;密封件
1 前言
萊鋼棒材廠中小(xiǎo)型(xíng)軋線液壓及潤滑係(xì)統主(zhǔ)要包括粗軋潤滑站、軋區液壓站、中精軋稀油潤滑站和油氣潤滑站四大部分,液壓及潤滑係統(tǒng)的穩定順行是軋線正常生產的重要保障。由於長年的生產運行,部(bù)分軋線設備已達不到原設(shè)計精度,出現不同程(chéng)度的泄漏及油脂消耗高等問題。同時由於生產戰線長、潤滑管路布置複(fù)雜、軋線設備結構緊湊等現狀,給設備的點檢(jiǎn)維護帶來諸多(duō)不便(biàn)。針對(duì)上(shàng)述問題,通過對設備現狀及其原因分析,采取油膜軸承密封改造,液(yè)壓油缸及液壓、潤(rùn)滑管路優化改造等措施,解決了軋線液(yè)壓及潤滑係統(tǒng)漏油及油耗高等一(yī)係列問題,節能效果顯著。
2 係統漏油故障分析
粗(cū)軋(zhá)潤滑站油箱容(róng)積16000L,主要為粗軋(zhá)懸臂機列及(jí)1#飛剪提供潤滑油,該潤滑站共分兩路:一路用於(yú)懸臂軋機、曲柄式飛剪的軸承(chéng)及齒輪潤滑,工作油壓0.25MPa;一路用於油膜軸承的潤滑及支撐,工作油(yóu)壓0.6MPa。軋區液壓站油箱容積1500L,主要(yào)為加熱爐出口側到16#軋機的所有(yǒu)裝置提(tí)供液壓動力源,係統設備均為電腦麵板操作,配有(yǒu)多種位置及速度傳感信(xìn)號。中精軋稀油站容積20000L,用於中精軋軋機(jī)所有軸承齒輪及2#~4#飛剪的潤滑,工作油(yóu)壓0.3~0.6MPa。油氣潤滑站包括導衛潤滑站(容積100L)和水淬線輥道潤滑站(容積200L),分(fèn)別為(wéi)導衛軸承和(hé)輥道軸承提(tí)供油氣潤滑。
2.1粗軋潤滑係統
由於調(diào)整輥縫的需要,偏(piān)心套與(yǔ)箱體之間為間隙配合,此間(jiān)隙通過密封將其與壓縮空氣隔開(kāi),設備運轉中油膜軸承(chéng)油充滿偏心套與箱體間隙,在生產過程(chéng)中,軋機產生的振動導致密封槽(箱體(tǐ)與偏心套(tào)之間)發生(shēng)變化,加之惡劣的作業環境等原因,大大縮(suō)短了密(mì)封件的使用壽命,導(dǎo)致壓力油外泄。一旦發生泄漏,壓力油就會傳入氣道並(bìng)毫(háo)無阻礙地排出箱體,並加速密封件的劣化甚至損壞。因密封材料采用丁腈橡膠密封,這種密封材質不耐受高溫(wēn),一旦發生粗軋堆鋼,輥環的熱量很容易傳導到密封件,縮短了密封件的使用壽命。
2.2軋(zhá)區液壓(yā)係統
軋線液壓管路大部分鋪設在油庫內,管(guǎn)道均(jun1)為碳鋼材質,日常生產過程中容易受到軋線冷卻水的泄(xiè)漏侵蝕,造成液壓管道鏽蝕泄漏。軋機(jī)卡盤機架(jià)連接銷軸(zhóu)形式為液壓自動插拔,液壓缸杆即為連接銷,隨著長期的振動磨損(sǔn),液壓缸杆表(biǎo)麵出(chū)現損壞,進而導(dǎo)致油缸密封件損壞出現泄漏,影響(xiǎng)液(yè)壓係統的穩定運行。
2.3中精軋稀油潤滑係統
部分管路接近設計(jì)壽命,管道鏽蝕(shí)嚴重,頻繁發(fā)生泄漏故障。個別軋機因齒輪箱換型更換等原因,造成進、回油管路(lù)與原設計參數不匹配,回油困難,致使軸封長期泄漏,短(duǎn)期內無法處理。
2.4油氣(qì)潤滑係統
導衛潤滑站工作模式分為就地模式、遠程模式和測試模式。因潤滑站開停信號與軋機連鎖(suǒ),係統在軋鋼時隻能使用遠程模式或測試模式,若采(cǎi)用遠程模式運行,在長時間(jiān)停軋再(zài)啟動時易發生導衛軸承燒損故障。為避免此類現象(xiàng)發生,隻(zhī)好采用測試(shì)模(mó)式運行,但此模式(shì)下運行會造(zào)成潤滑站(zhàn)的耗油量大幅上(shàng)升。
3 改造方案
通過上述現狀(zhuàng)及原因分析,確認造成軋線液壓(yā)及潤滑係統漏油故障的主要因素有:液壓設備老化磨損,密封材質不耐高溫,油膜軸承潤滑(huá)油密封效果差,潤滑係統主回油管路背壓高,泵站濾芯更換(huàn)時需排油。結(jié)合故障分析,確定實施液壓及潤滑係統的設備、密封方式改造及管路優化等措施,以解決係統漏油及油耗高問題。
3.1粗軋機列潤滑係統(tǒng)改造
針對粗軋機(jī)列潤滑係統運行現狀,通過修改油膜軸(zhóu)承的壓縮空氣通道、偏心法蘭改造、齒輪箱呼吸器改造、泄漏潤滑油回(huí)收利用等(děng)措施,可有效解決係統漏油、油耗高問題。粗軋機列油膜軸承潤滑(huá)示意圖見圖(tú)1。
1)修改壓縮空氣(qì)通道,避免油(yóu)氣相串現象。原設計中,壓縮空氣與油膜軸承油腔隻有一道密封隔離,一旦密封損壞、失去彈性(xìng),壓力油就(jiù)會與壓縮空氣相串,壓縮空氣通過偏(piān)心法蘭的迷宮密封(fēng)將油液帶出,導致泄漏。針對(duì)引起泄漏的主(zhǔ)要原因,將壓縮空氣通道從原通道引至外部,再通過軟管引入偏心法蘭迷宮密封(fēng),使壓縮空氣與油膜軸承油徹底分離,避免油氣相串現象,徹底解(jiě)決泄漏問題。
2)改造偏心法蘭,回收泄漏潤(rùn)滑(huá)油。作業過程中隨著坯料在軋機中的交替,軋輥(包括齒(chǐ)輪軸(zhóu))會出現微量位移。在徑向上出現向外側擴張位移(油膜軸承間隙和偏心套與箱體的間隙),在軋製方向上出現相對轉動(偏心套與箱(xiāng)體之(zhī)間)。由於這些相對轉動的存在,導致密封效果較差,即使新裝的密封也會出現滲油現象。通過(guò)改造將偏心法蘭(lán)偏心套側的(de)氣孔封閉,並銑出2mm深的溝槽將其引入回油槽,利用偏心套原有氣道形成回油腔。當出現滲油或泄漏時,泄漏潤滑油會(huì)在法蘭的空腔內囤積,待油液充滿法蘭進入偏心套氣道時,通過偏心法蘭新加工的溝槽導入回(huí)油槽(cáo)形成新的內循環,實現泄漏潤滑油的循環利用(yòng)。
3)更換密(mì)封材(cái)質,提高裝配質量。將原丁腈橡膠密封改為氟膠密(mì)封,增強密(mì)封(fēng)件的耐(nài)高溫衝擊性;同時強化密封尺寸,盡量減少尺寸(cùn)偏差,提(tí)高裝配質量,延長潤滑油密封件的使用壽命。
4)改進偏心法蘭密封方式,提高密(mì)封質量。針對(duì)偏心法蘭菱形密(mì)封條密封線少的現狀,將菱(líng)形密封更改(gǎi)為X型密封。通過采用X型密封(fēng),增加了密封線(X型密(mì)封在密封溝槽中可以產生6條密封線),不僅(jǐn)能起到密封(fēng)作用(yòng),還可采用擠壓的方法進行(háng)補償,杜絕大量漏油(yóu)現象發生,改造後效(xiào)果明顯。
5)主回油管路改造。將原回油管(guǎn)路通徑擴(kuò)大,適當加大回油管路斜度,使回油管路暢通;合理調整進油壓(yā)力和潤滑油(yóu)流量;同時實施齒輪箱(xiāng)呼吸器改造。在封(fēng)閉的齒輪箱裏,每一對(duì)齒輪相齧合發出熱量,隨著(zhe)運轉(zhuǎn)使減速箱內溫度逐漸(jiàn)升高,而齒輪箱箱體內容(róng)積不變,故箱體內壓力增加(jiā)。因此齒輪箱設(shè)有呼吸器(qì),以實現均壓。現場調查發現,實際齒輪箱采用的呼(hū)吸器較小(xiǎo),無(wú)法實現箱體(tǐ)內與大氣壓的均衡。通過擴大呼(hū)吸器體積,並(bìng)將其位置升高,改為煙囪式長(zhǎng)管呼吸器,可增加抽力,產生“煙囪”效(xiào)應,解決主回油管路背壓高的問題,效果明顯。
6)改(gǎi)進濾芯更換方法。更換過濾器(qì)濾芯時,在過濾器(qì)油液液麵上部通入壓縮空氣,並在濾筒上連接排(pái)油管,使濾筒內油液在壓縮空氣(qì)作用下由濾筒下部排油口排(pái)出,並流(liú)回油(yóu)箱。通過改造(zào),降低了維修人員的勞(láo)動強度,提高了(le)檢修效率;排油過(guò)程在密閉環境中自動完成(chéng),過濾器內殘留油液經(jīng)過濾芯過(guò)濾後直接流回油箱,避免了泵站油液的汙染與外排,降低了油耗,提高了係統(tǒng)運行穩定性。
3.2軋區液壓係統改造
1)管道改造(zào)更換。為增強液壓管道的耐腐蝕能力,管道采用不鏽鋼管(guǎn)取代碳鋼管;在管路鋪設中,創新采用(yòng)氬弧焊(hàn)打底焊接,減少焊渣形成;分段設計施工,管路中間采用法蘭連接,既(jì)縮(suō)短(duǎn)了施工難度,又方便(biàn)管路清理;在液壓(yā)分支管路加(jiā)裝球閥,實現主係統不停機狀態下(xià)的管道維修施工。
2)接口盤(pán)連接方式優化改造(zào)。將接口盤從機架內部(bù)改至外部,以(yǐ)人工連接取(qǔ)代液壓自動連接,便(biàn)於日常(cháng)點檢維修;將(jiāng)快速接頭改為(wéi)標準旋裝接頭,增強連(lián)接強度,方便對接(jiē);在(zài)每個(gè)管路前加裝控製球閥,以利於接頭更換。
3)軋機卡(kǎ)盤機架軋輥平衡油缸改造。將平衡油缸從機架本體改為外接(jiē)式,同時(shí)將(jiāng)平衡柱塞改為(wéi)柱塞油缸,油液不(bú)再從機架內部供向平衡柱塞,而從自身油缸缸筒內向柱塞油(yóu)缸供油,使平(píng)衡(héng)油缸與機架本身分離,不僅增大(dà)了(le)油缸的抗震性,還可在不拆卸機(jī)架(jià)的狀態下單獨更換平衡油(yóu)缸。改造後的柱塞油缸見圖2。
3.3中精軋稀(xī)油站潤滑係(xì)統改造
利用軋機長(zhǎng)時間停機,將鏽(xiù)蝕的碳鋼(gāng)管更(gèng)換為不(bú)鏽鋼管;針對部分軋機齒輪箱的回油不暢問題,優化管路設計(jì),增大管路通徑(jìng),增加通氣孔以降低齒輪箱內部正壓,並(bìng)更換老化軸封。
3.4油氣潤滑改造(zào)
取消導衛潤滑站與軋機的連鎖控製,采用就(jiù)地模式取代原遠程模式,經測試,完全滿足導衛軸承(chéng)潤(rùn)滑要求,潤滑油消耗量得到較(jiào)好控製(zhì)。製定完善(shàn)崗位操作指導書,嚴格標準(zhǔn)化(huà)操作,確保油氣潤滑站運行模式設在就(jiù)地模式下(xià),避免非故障狀態(tài)下使用測(cè)試(shì)模式(shì),減少水淬線輥道潤滑站的潤滑油消耗。
4 實施(shī)效果
通過對軋線液壓及潤(rùn)滑係統的改造,機組設備更加趨於穩定節能運行,係統設備故障率大幅降低,油消耗量明顯減少,維(wéi)修人員的勞動(dòng)強度大幅降低。提高了整(zhěng)個軋線液壓及潤滑係統運行穩定性,滿足了軋線生(shēng)產要求,年綜合經濟效益顯著。
來(lái)源:《山東冶金》2015年2月(yuè)