冷轧厂液压系统密封问题改进措施.pdf

Hy d r a u l i c s Pn e uma t i c s＆ S e a l s ／No ．2 ． 201 0 冷 轧厂 液压 系统 密封 问题 改进措 施 李保卫 袁晓寅 1 ．首钢京唐钢铁联合有限责任公司冷轧厂，河北唐山0 6 3 2 0 0； 2 ．艾志工业技术集 团有 限公 司，江苏南京2 1 1 1 0 0 摘要冷轧厂的液压系统要求运行精度高，且运行压力高，动作频繁。但在设备连续运转一段时间后 ，液压系统密封元件老化 加速，粉尘及磨屑进入系统，对系统形成污染，加速了缸体的磨损 ，缸体运行产生压力波动 ，影响正常轧钢。采用进口的特种密 封材料 ，利用高精度的加工方式 ，改变关键部位的密封结构，解决了液压系统污染及其一系列问题。 关键词 液压 系统 ；污染 ；密封 中图分 类号 T B 4 2 文献标 识码 A 文章 编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 0 0 2 0 0 4 1 0 2 S e a l Ac t u a l i t y a n d Ame l i o r a t i o n f o r Hy d r a u l i c S y s t e m L／Baowe i YU AN Xi a oy i n 1 ．S h o u g a n g J i n gT a n g U n i t e d I r o n S t e e l C o mp a n y h d ，H e b e i p r o v i n c e T a n g s h a n c i t y ， 0 6 3 0 0 0 ； 2 ．A I G I n d u s t r i a l G r o u p ，J i a n g s u p r o v i n c e N a n j i n g c i t y ， 2 1 1 1 0 0 Ab s t r a c t Hy d r a u l i c s y s t e m o f c o l d r o l l i n g p l a n t r u n s i n h i g h p r e c i s i o n，a t h i g h p r e s s u r e，a n d mo v e s f r e q u e n t l y 。 Aft e r h y d r a u l i c s y s t e m s t a r t s o n e p e ri o d， s e a l p r o p e r t y t u m s t o g e t wo r s e ， d u s t a n d g r i n d e r s i s l i k e l y t o i n v a d e h y d r a u l i c c i r c u i t ，f o r mi n g b a d l y c o n t a mi n a t i o n， a c c e l e r a t i n g c y l i nd e r a b r a s i o n， ma k i n g wo r k i n g pr e s s ur e wa v e s s e i q o u s， t o i n f l ue nc e n o r ma l r o l l i n g。 To a d o p t f o r e i g n s pe c i a l s e a l ma t e r i a l ， us e h i g h e x ac t ma c h i n i n g p r o c e s s ， i mp r o v e s e a l s t ru c t u r e o f i mp o rta n t p a r t ， c o u l d s o l v e a s e rie s o f h y d r a u l i c s e a l c o n t a mi n a t i o n a n d t h e o t h e r p r o b l e ms ． Ke y W o r dshy d r a u l i c s y s t e m ； c o n t a mi na t i o n ； s e a l U 日 U茜 液压系统是现代连续化生产线上 的血脉 ，其重要 程度不言而喻。当系统运行一段时 间以后必然会 发生 油液的污染 ，据了解工业中的液压气动系统失效 9 0 ％ 以上是由污染造成的，如液压缸缸体划伤泄漏 、缸体 运行产生 压力波动 、阀门油路堵塞 、执行元 件滞塞 、 液压元件损耗加速 滤 芯 、泵等。那么如何 有效应 对污染 的产生是保证液压系统正常运转 的关键 因素。 1 液压 系统的现状 酸轧机组共有 2套低压 系统和 1套高压系统 ，用 于为包括酸洗段和轧机段 的设备提供液压动力 ，其 主 要参数如下 1 低压系统 工作压力 主线为 1 3 ． 7 MP a ； 油品矿物油 I S O V G 4 6 ，使用温度 3 0 5 O ℃ ； 油品检测指标 N A S 1 6 3 8 7级。 2 高压系统 工作压力 主线为 2 0 ． 6 MP a ； 油品 矿物油 I S O V G 4 6，使用温度 3 0～ 5 WC； 油品检测指标 N A S 1 6 3 8 6级。 收稿 日期 2 0 0 9 0 61 6 作者简介 李保卫 1 9 8 2一，男 ，2 0 0 4年毕业 于包头钢铁学 院流体传 动 与控制专业 ，主要从事 液压设 备的安装 、调试与维护工作 。 系统运行精度高 ，且运行压力大 ，动作频繁 ，为 此我们常 重视对液压元件质 量要求 ，系统 的泵、阀、 滤芯等均采用进 口元件 ，而往往忽略了对 系统密封 的 要求 ，如缸体的密封 、管路 的密封等。但是系统油液 的污染往往均来源于此 。 2 污染产生问题分析 液压油污染物成分主要 由液压缸体磨损的金属磨 屑 、密封件磨屑、水和粉尘颗粒组成 ，污染的源头在 密封 ，产生 的原 因有三点。 1 液压缸密封的失效 。目前 国产液压缸普遍配 用的密封件 为传统 丁腈橡 胶 N B R或 聚脂 聚胺 脂 P U的标准 Y x圈作为密封 圈 ，使用中主要表现 的 问题是 ①材料水解失效 ，如液压缸常用的聚酯 聚胺 酯。②密封磨损失效。当液压缸磨损后 ，空气 中的水 和粉尘就会通过 已经磨损 的防尘圈进入液压缸 ，而这 往往是不引起关注 的，通过 以下组 图我简单介绍 由此 引发的一连 串反应。 现场的维护人员往往不太重视液压缸密封件 的磨 损问题 ，轻微的磨损也不会引起太大的注意 ，即使更 换也只会更换其 中的部分密封件 ，而忽略 的整体 的变 化 ，而从图 1 我们可以看 出，液压缸 的整体密封 已经 不再适合原有液压缸的密封沟槽 了。一个液压缸 的每 一 个部位的密封件都非常重要 ，它们相辅相成 ，互相 作用 、互相制约 ，是一个有机的整体 。 41 液 压 气 动 与 密 ／ 2 0 1 0年 第 2期 图 1 2 液压管接头 的密封失效。液压 系统的管接头 密封主要采用 O型圈和组合垫 圈。O圈多为氟橡胶 O 圈，组合密封多为丁腈橡胶与金属的组合密封 ，如图 2所示 。 o o 图 2 但是，普通的国产氟橡胶 O圈，尺寸精度低 、抗 温、抗压及耐腐蚀性能差 ，在安装及使用过程中易发生 按装损伤、过度挤压变形、化学腐蚀、热腐蚀等现象 ， 所产生的碎屑会随液压油进入液压系统产生污染。组合 垫圈采用模具加工，尺寸精度低 、表面粗糙 、承压性能 差 ，在局部高压负荷情部下 ，易发生失效崩开，损失大 量液压油 ，其碎屑会也会污染液压系统。 3 维护中产生二次污染。在现场维护过程中，维 修人员不重视现场的清洁，在更换油管 、阀门及液压缸 时给系统带人尘土碎屑，使污染物更有机会进人系统。 因此，改 良变封件 ，采用更合理 的密封材质、提 高密封精度、改变变封结构，既解决了泄漏问题，又 阻止了污染物的进入。 3 解决方案 针对液压系统的污染物控制 问题 ，并对系统 的液 压缸密封 、管路密封进行测绘分析 ，改 良成套液压系 统密封 ，采用国际先进 的密封材料和加工工艺，对冷 轧厂液压系统进行了密封升级 ，包括重要 的液压缸 的 缸体密封 、管路 的密封件全部按照设备具体状况测量 42 订做密封件。 1 液压缸的密封升级 。 ①材料升级。采用低磨擦系数的聚醚聚胺酯材料 取代传统聚酯聚胺酯 。密封件是液压缸 中唯一 的易损 件 ，其本身的磨擦系数 、抗磨损 、抗 水解 、抗老化 、 抗挤出等性能 ，决定着它的密封效果，环境适应性 以 及对缸体的磨损和磨损产生的碎屑量 ，与密封件的使 用周期紧密相关 。 ②尺寸精确控制，过盈量合理调整。国产密封圈 目前几乎全部采用模具加工 的方法 ，而液压缸在运动 中不断出现各种程度的磨损 ，影响缸体的使用寿命 。 国际上先进的车削加工工艺被大量用于维修中使用的 橡胶密封生 产 中，针对液 压缸 出现 的磨 损，量体裁 衣，可以实现密封尺寸精度 的高保证要求。 2 管接头密封的升级。 ①0圈升级 。采用进 口杜邦 V I T O N氟橡胶材料 ， 应用车削工艺加工 O型圈，解决了材料抗老化、抗挤 压 、抗腐蚀能力 、加工精度差 的问题 ，提高 O圈使用 寿命 ，减少 了油耗。 ②组合垫圈升级。采用聚醚聚胺 酯 2 C r 1 3的组 合垫圈 见图 3 ，承压性可达 1 0 0 MP a ，解决 了原有 垫圈加工粗糙 ，抗压差的问题。 一 ＼ ＼ ＼ 也 ＼＼ 、 除 了以上治漏防漏措施外 ，还应加强 日常点维护 管理工作 ，实行短周期计划点检制 ，每次的定修年修 保质保量 ，对 维护 和操 作人员进 行 了培训和理论学 习。这样液压 系统污染 源控制一定 会取 得很好 的效 果 ，减少了液压油的损失 ，降低了生产成本。 参考文献 [ 1 ] 胡国桢 ， 化工密封技术[ M] ． 北京 化学工业出版社， 1 9 9 0 ． [ 2 ] 王凤喜， 杨红文， 徐游， 密封使用与维修问答[ M] ． 北京 机 械工业出版社， 2 0 0 5 ． [ 3 ] 宋鹏云， 顾伯勤， 蔡仁良． 过程装备密封技术[ M] ． 北京 化 学 工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 4 ] [ 英 ] R H沃林著 ， 宋学义 ， 张尔正译． 密封件与密封手册 [ M] ． 北京 国防工业 出版社 ， 1 9 9 0 ． 3 图 语 束 结 4