铸机主液压泵站故障分析与维护.pdf

第 5 期 总第2 4 期 2 0 0 7 年 9 月 溢体秸动与 控副 F l ui d P o we r Tr a n s mi s s i o n a nd C o n t r o l N o ． 5 S e r i a l N o ．2 4 S e p．， 2 0 0 7 铸机主液压泵站故障分析与维护 孟有平 潘海涛 闫利军 李宣 汪友龙 1 ． 内蒙古科技大学机械学院 内蒙古包头0 1 4 0 1 0 ； 2 - 内蒙古煤田地质局 1 5 1 队内蒙古包头0 1 4 0 4 0 摘要 对铸机主液压泵站的故障进行了分析与改造 ， 提出了维护液压泵站的注意事项。 关键词 铸机； 液压泵站； 水一 乙二醇； 故障分析与改造 中图分类号 T B 4 2 文献标识码 B 文章编号1 6 7 2 8 9 04 2 0 0 7 0 5 0 0 5 1 0 0 2 某炼钢厂新装备了一套铸机液压系统， 使用 4 6 号水一 乙二醇液作为传动介质。系统调试时， 发现泵 站中多 台液压泵 噪音异常高 ， 紧接着 出现低输 出压 力或无输出压力的现象 ，且液压泵的轴头漏油 ， 最 后致使系统无法正常运行。在检查中发现， 液压泵 滑靴断裂、 液压泵轴旋转密封损坏 ， 经分析是原系 统设计不合理所致。针对上述原因， 对系统进行了 改造 ， 改造后的系统运行 良好 。本文总结 了对原泵 站存在的不合理设计所进行的分析， 并提出了相关 的改进对策。 l 原铸机主液压泵站的工作原理 铸机主液压泵站工作原理见 图 l ，主泵为 E A 1 0 V S O 1 2 5 D R恒压变量柱塞泵 ，电机转速为 1 4 8 0 r ／ m i n ， 泵的工作制式为三用一备 ， 系统的工作 压力为 2 1 M P a ， 主要用来控制大包及中包等设备上 的4 O 多个执行元件。 1 、 2 、 3 、 4、 5 - 对夹式蝶阀； 6 、 7 、 8 、 9 - 泵 ； 1 0 、 1 1 、 1 2 、 1 3 一 过 滤器 ； 1 4 、 1 5 、 1 6 、 1 7 一 单向阀； 1 8 、 1 9 、 2 0 、 2 1 一 球阀； 2 2 一 溢 流阀； 2 3 一 蓄能器； 2 4油箱 图 1铸机主液压泵站工作原理简图 2 故障分析与改造 收稿 日期 2 0 0 7 0 5 一 l 1 作者简介 盂有平， 在读硕士生。 通过对原系统泵站进行分析， 发现存在以下五 个问题 2 ． 1泵组 吸油 不畅 4台液压泵共用一根 b 1 0 8 x 4 ． 5无缝 吸油管道 ， 钢管内径为 9 9 m m。 当 3 台液压泵在全排量状态下工作时， 就会造 成液压泵吸油不足，吸油口形成真空甚至负压， 导 致液压泵的噪音加大甚至产生气蚀现象， 从而造成 液压泵的损坏。 改造措施 1 将原系统 4台液压泵共用一根吸油管改为每 台液压泵单独吸油的方式， 如图 2 所示。将吸油管 改为 b 8 0 x 4 ． 5 ； 2 以水一 乙二醇作为介质时， 应能保证吸油口 有 0 ．0 2 M P a 的正压。因此， 在这次改造中， 将整个油 箱抬高了 l m， 使液压泵的吸油口始终有一定正压， 以保证液压泵的吸油畅通。 2 ． 2蝶 阀选择有误 在液压泵的吸油管上， 原系统使用不带限位的 对夹式蝶阀， 这样很容易造成蝶阀关闭时液压泵的 启动误操作而致液压泵的机械损坏。因此， 这次改 造将对夹式蝶阀改为带限位的对夹式蝶阀 见图 2 所示 。当蝶阀关闭时， 限位蝶阀的开关量信号不会 到达液压泵站 P L C控制系统，液压泵不能启动； 而 只有对夹式蝶阀打开时， 开关量信号到达液压泵站 P L C控制系统， 液压泵才可以安全启动， 以实现对液 压泵的保护。 2 ． 3 油管道设计有误 4台液压泵共用一跟 b 2 8 x 4泄油管道 ，容易造 成泄漏口回油不畅。现把 4 台液压泵的泄油口均改 接 b 2 8 x 4无缝管单独接通油箱， 使回油通畅 如图 2 所示 。 2 ． 4 泵 用安全 阀块 设计 不合理 原系统 4台液压泵共用了一个溢流 阀， 虽然起 到了系统的过载保护功能，但不能空载启动液压 维普资讯 5 2 流体秸动与 控制 2 0 0 7 年 第5 期 1 、 2 、 3 、 4 一 带限位对夹式蝶阀； 5 、 6 、 7 、 8 - E A 4 V S O犁恒压变彗 泵 ； 9 、 1 0 、 1 1 、 1 2 - 泵用安全块 ； 1 3 、 1 4 、 1 5 、 1 6 一 过 滤器 ； 1 7 、 1 8 、 l 9 、 2 O L ’ 单向阀； 2 1 、 2 2 、 2 3 、 2 4 - 球阀； 2 5 一 蓄能器； 2 6 一 油箱 图 2改进后的泵站工作原理简图 泵 ， 故液压泵在启动时有很大的负载并拌有较大的 振动与冲击，同时也影响电机和液压泵的使用寿 命。这次改造中， 每台液压泵均单独配置了安全块。 当液压泵启动时， 电磁换向阀得电， 液压泵卸荷启 动； 3 秒后电磁铁失电， 液压泵卸荷结束 ， 从而实现 了液压泵的空载启动， 延长了液压泵和电机的使用 寿命 。 2 ． 5 液压 泵 的选 型不合理 由于在相 同粘度下 ，水一 乙二醇液 的润滑性远 不如矿物油， 故不能在金属表面生成牢固的极压润 滑膜 ， 这一点对于重载的滚动轴承影响较大。通常 在使用水一 乙二醇作介质时，以滚动轴承支撑的齿 轮泵和轴 向柱塞泵一般只能在 6 0 ％额定压力下工 作。原系统采用 了力士乐公 司的 E A1 0 V S O型恒压 变量泵 ，额定工作压力为 2 5 M P a ，峰值压力 为 3 1 ． 5 M P a ， 不适于用在水一 乙二醇作介质的中高压系统 工作。而应选用 E A 4 V S O型恒压变量泵 ， 该液压泵 属于重型泵 ， 额定工作压力为 3 1 ． 5 MP a ， 峰值压力为 4 0 M P a ， 用在水一 乙二醇作介质的中高压系统工作是 比较合适的。 3 液压泵站维护注意事项 3 ． 1水一乙二醇液压介质的腐蚀性 由于合格的水一 乙二醇液压介质巾含有液相防 腐剂， 故对浸泡其中的钢铁类金属材料没有腐蚀作 用。但在定购普通的液压阀、 液压泵 、 液压缸、 过滤 器等产品时都需作出专门的说明， 以使／ 一 家做相应 的调整。这其中是因为某 材料会与水～ 乙二醇液 压液发生化学反应，如水一 乙二醇液压液会使聚氨 脂材料制成的密封圈及密封垫软化变形 ， 从而破坏 密封性能。 3 ． 2 油温控 制 水一 乙二醇液压液的工作温度范围没有矿物油 宽 ， 丑半 占 度随油温变化而差异较大。此外 ， 对水一 乙 二醇液 液油油箱所采 用的加热装置要严格控制 其加热功率密度， 原因是加热时， 可能会使其内部 高分子添加剂变质。即使外界温度很低需要加热 ， 加热功率一般也不应大于 0 ． 7 W／ c m 。 另外 ， 加热时 液体表面温度最好不要超过 6 0 ℃。 3 ． 3粘 度检 测 水一 乙二醇液压液的粘度随含水量的减少而提 高， 其变化比较明显， 水分蒸发或外界水分加入都 会改变其粘度。水一 乙二醇液压液的粘度还对系统 润滑性有着重要的影响 ，故需要定期检测的粘度。 如发现粘度高于原定指标 2 0 ％， 应及时添加软水或 玄离子水； 如发现粘度低于原定指标 ， 很可能是外 界水进入j ， 系统 ，常见的情况是冷却器内部漏水 ， 应迅速查明原 并及时处理 。 3 ． 4 p H值 检测 水一 乙二醇液压液 的 p H值也要定期检测 ， 通常 是随粘度检测同时进行的。 水一 乙二醇液压液具有较 稳定的化学特性，出厂时的p H值一般控制在 8 ．5 ～ 1 0 ．5 之问。 常使用时， p H值不会 发生明显变化。 如果 p H值低于 8时 ，应及时添加新液或专用添加 剂甚至需要更换新液 ； 如果 p H值高于 1 0 ． 5 ， 往往是 介质受到了} 亏 染 ， 要查明原因并及时更换。 4 结论 根据现场实际情况 的分析与诊断 ， 对原系统泵 站进行了改造 ， 再加上科学合 理的 日常维护 ， 改造 后的系统运行正常， 达到了预期的效果。 参 考 文 献 【 1 ]路甬祥． 液 气动技术于册【 M E 京 机械工业出版社， 2 00 2 [ 2 ]液压系统工作介质使用规范J B ／ T 1 0 6 0 7 2 0 0 6 ．北京 机械 工业 出版社 [ 3 ]刷桂如， 马骥， 全永昕． 流体润滑理论[ M] ． 杭州 浙江工 业 大学 出版社 ， 1 9 9 0 f 4 ] A． H ． 海恩． 流体动力系统的故障诊断及排除f M] ． 北京 机械 上 业出版利 ， 2 0 0 0 Th e Fa u l t An a l y s i s a n d I mp r o v e me n t o f t h e M a i n Hy d r a u l i c P u mp S t a t i o n f o r Ca s t i n g M a c h i n e 维普资讯