008年3月機床與液壓Mar.2008第36卷第3期MACHINE TOOL hydraulicsVol 36 No. 3水-乙二醇液壓站故障分析與改造盂有平,潘海濤2,閆利軍1,李宣,汪友龍(1.內(nèi)蒙古科技大學機械學院,內(nèi)蒙古包頭014010;2.內(nèi)蒙古煤田地質(zhì)局151隊,內(nèi)蒙古包頭014040)摘要:根據(jù)水-乙二醇液壓介質(zhì)的應(yīng)用特性,分析了某煉鋼廠鑄機液壓站的故障,并對其液壓系統(tǒng)進行了有效改造此改造方法對鑄機液壓站的設(shè)計和維護有重要意義。關(guān)鍵詞:鑄機;液壓站;水-乙二醇;故障分析中圖分類號:TH137文獻標識碼:A文章編號:1001-3881(2008)3-189-2The Troubleshooting and Refitting of the Water-glycol Hydraulic SystemMENG Youping, PAN Haitao, YAN Lijun, LI Xuan, WANG Youlong(1. School of Mechanical Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;2. 151 Teams of Coalfield Geology Bureau of Inner Mongolia, Baotou 014040, China)Abstract: According to the application characters of the water-glycol hydraulic pressure medium, the fault of the hydraulic preg-sure system of a steel plant was analysed and reformed which is meaningful for the design and maintenance of the hydraulic station forcasting machine.Keywords: Casting machine; Hydraulic station; Water-glycol; Fault analysis某煉鋼廠安裝一套鑄機液壓系統(tǒng),使用461.3揮發(fā)性水-乙二醇液作為傳動介質(zhì)。調(diào)試時出現(xiàn)多臺泵噪聲水-乙二醇在液壓介質(zhì)在敞開的環(huán)境中會慢慢地異常變大,輸出低壓或無輸出壓力的現(xiàn)象。經(jīng)查明:揮發(fā),溶液中的水分也會蒸發(fā),同時水-乙二醇介質(zhì)泵產(chǎn)生了機械損壞,導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行。本文根也吸收空氣中的水分或其它氣體成分,使性質(zhì)發(fā)生改據(jù)水-乙二醇的相關(guān)特性,對整個液壓泵站的整個不變,嚴重時會導(dǎo)致不能使用。合格的水-乙二醇液壓合理設(shè)計進行了分析改造。介質(zhì)含有氣相防腐劑,可保護封閉油箱內(nèi)介質(zhì)上方的1水一乙二醇介質(zhì)的主要特性碳鋼類材料不被氧化。1.1粘溫特性1.4潤滑性水-乙二醇介質(zhì)的粘度隨著溫度的升高而降低,水-乙二醇液壓介質(zhì)對運動摩擦副的潤滑性稍實測某N46水-乙二醇液壓介質(zhì)在20℃時的運動粘差,不能在金屬表面生成牢固的極壓潤滑膜。這一點度約為80mm2/s,40時約為43mm2/s,50℃時約為對重載的滾動軸承影響較大,通常滾動軸承支撐的齒31mm2/s。粘度指數(shù)為16。粘度隨含水量的降低而輪泵和軸向柱塞泵,一般只能按50%額定壓力工作。增加,變化比較敏感,水分蒸發(fā)或外界水分進入都會2原液壓站的介紹改變?nèi)芤旱恼扯取?.2腐蝕性水-乙二醇液壓液呈堿性,實測某N46水-乙醇液壓介質(zhì)的pH值約為9.5。合格的水-乙二醇液壓介質(zhì)有液相防腐劑,對浸泡其中的鋼鐵類金屬材14|161、2、3、45—對夾式蝶閥11過濾器料、銅或黃銅材料(青銅除外),不產(chǎn)生腐蝕作用,920、21一球閥般的液壓閥、液壓泵均可直接使用,但定貨時需要特別聲明,以便廠家作相應(yīng)的調(diào)整,因為有些液壓用24-油箱材料會與水-乙二醇液壓液發(fā)生化學反應(yīng)。如聚氨脂材料的密封圈、密封墊,金屬材料如鋅、鎘、鉛等有機玻璃材料的液位計、一般油漆等均會與水-乙二醇發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生異物污染液壓系統(tǒng)圖1原液壓站原理圖收稿日期:2007-05-08作者簡介:孟有平(1982-),男,內(nèi)蒙古烏盟人,在讀碩土研究生,主要從事流體傳動與控制方面的研究。電話13624723833,E-mail:mengyouping456123@163.com.190機床與液壓第36卷原系統(tǒng)液壓站的工作原理如圖1所示,油箱體積(1)將原系統(tǒng)4臺泵共用一根吸油管道的方式m3,系統(tǒng)的工作壓力是2MPa,控制著大包、中包改為每臺泵單獨吸油的方式,如圖2所示。經(jīng)計算等設(shè)備上40多個執(zhí)行元件,主泵為EA0V025DR單獨吸油管道內(nèi)徑應(yīng)為d60mm,但考慮到水-乙二恒壓變量柱塞泵,泵的工作制度是三用一備。醇介質(zhì)粘度隨溫度變化差異大的特殊性,一般要比使3故障分析與改造用相同流量礦物油時的管徑大10%~15%,故將吸對原系統(tǒng)液壓站不合理設(shè)計進行分析,存在如下油管道的型號改為d80mm×4.5mm6個問題。(2)以水一乙二醇作為介質(zhì)時,應(yīng)在吸油口保3.1蝶閥選擇有誤證有0.02MPa的正壓,所以在這次改造中,將整個原系統(tǒng)在泵的吸油管上使用不帶限位的對夾式蝶油箱抬高lm,使泵的吸油口有一定正壓,保證泵的閥,這樣很容易造成蝶閥關(guān)閉時啟動泵的誤操作,因·吸油暢通而造成對泵的機械損壞,所以在這次改造中,將對夾33泵的選型不合理式蝶閥改為帶限位的對夾式蝶閥,如圖2所示。當?shù)到y(tǒng)采用 REXROTH生產(chǎn)的EA10VS0型恒壓閥關(guān)閉時,限位蝶閥的開關(guān)量信號沒有到達泵站PC控變量泵,該泵屬于中型泵,額定工作壓力是25MPa制系統(tǒng),此時液壓泵不能啟動,只有對夾式蝶閥打開峰值壓力是35MPa,不適合在水-乙二醇介質(zhì)下的時,開關(guān)量信號到達泵站PC控制系統(tǒng),此時,液壓泵中高壓系統(tǒng),改選用 EA4VSO型恒壓變量泵,該泵屬具備啟動條件,可以安全啟動,實現(xiàn)對泵的安全保護。于重型泵,額定工作壓力是35MPa,峰值壓力是40MPa,用于水-乙二醇介質(zhì)下的中高壓系統(tǒng)是比較合適的。3.4泵泄油管道設(shè)計有誤4臺泵共用一根小28mmx4mm泄油管道,容易造成泄漏口回油不暢,尤其當某一個泵配油盤磨損嚴重時,將會有大量的油液從泄漏口回油箱,當回油不暢時,容易損壞泵軸頭的旋轉(zhuǎn)密封造成漏油,嚴重時會損壞泵的殼體。所以4臺泵的泄油口均改接d28mm膠管單獨回油箱,使泵殼體壓力不得超過0. 02MPa.43.5安全閥塊設(shè)計不合理原系統(tǒng)4臺泵共用了一個溢流閥,雖然實現(xiàn)了系統(tǒng)過載保護功能,但是不能實現(xiàn)泵的空載啟動,故泵1、2、3、4帶限位對夾式蝶閥5、6、7、8-EA4VSO在啟動時帶有很大的轉(zhuǎn)矩,拌有較大的振動和沖擊型恒壓變量泵9、10、11、12-泵用安全塊13、14、也影響著電機和泵的使用壽命。在這次改造中,將每15、16過濾器17、18、19、20單向閥21、22、臺泵單獨配置安全塊,當按下泵啟動按鈕時,電磁換23、24—球閥25一蓄能器26-油箱向閥得電,泵卸荷啟動,38后電磁鐵失電,泵卸荷圖2改進后的液壓站原理圖結(jié)束,實現(xiàn)泵空載啟動,提高了泵和電機的使用壽3.2泵組吸油不暢4臺泵共用一根408mx45m無縫吸油管3.6油箱的設(shè)計不合理原系統(tǒng)油箱使用普通碳鋼板制作,由于一般用的30√q防銹涂料均不耐水一-乙二醇,焊接、除銹、磷化、清式中:d為管道內(nèi)徑潔等處理后直接使用,制造工藝簡單,油箱的密閉性Mh、為管道流量,q.=125mL×1480min÷做得不好,在液面附近,很容易產(chǎn)生銹蝕而污染液壓06×3=9.25×10m3/s;系統(tǒng)。另外,原油箱體積也偏小,不能滿足系統(tǒng)的氣為液流速度,一般取1m/s泡消除和散熱要求。所以在這次將油箱改做成1Cr3得d≥1130√9.25×1071=109mm>99mm材料的全不銹鋼油箱圓型油箱,由于水-乙二醇液壓當3臺泵在全排量狀態(tài)下輸出時,容易造成泵吸液的消泡性能稍差,為了便于消泡,油箱設(shè)計成兩油不足,在泵的吸油口形成真空甚至負壓,使泵噪聲室,用開窗帶濾網(wǎng)的傾斜鋼板隔開,油箱體積至少取加大,甚至產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象,從而造成泵的損壞。改造泵每分鐘最大輸液量的3~5倍以上,所以這次將油措施:(下轉(zhuǎn)第192頁)192機床與液壓第36卷No210c00X55Z292M231X45No220G92X47.2Z231.5F1.5車螺紋No230X46.8NO240X46.3No260c00X200Z350退至起點加工后,工件質(zhì)量提高,經(jīng)過半年的的使用情況證明:改造之前刀具磨損、破損全憑操作人員觀察來進行更換,配置刀具監(jiān)控儀之后,減少故障停機時間的75%,提高生產(chǎn)率20%~50%,提高機床利用率50%以上,而且可以避免刀具失效所導(dǎo)致的工件報廢及圖3加工零件機床故障,節(jié)省成本達30%左右,取得了預(yù)期的效果。(1)根據(jù)圖紙確定工藝方案及工藝路線。先切參考文獻削外輪廓面自右向左加工,然后切槽,最后車螺紋?！?】任玉田,機床計算機數(shù)控技術(shù)[M]·北京理工大學(2)選擇刀具,選用三把不同的刀車外圓、切出版社,1996槽、螺紋。選擇換刀點,以使在換刀過程中,刀具和【2】王愛玲,現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)[M].國防工業(yè)工件、機床及夾具不會碰撞出版社,2002(3)確定切削量,車外圓時,主軸轉(zhuǎn)速確定為3張建鋼,數(shù)控技術(shù)[M).華中科技大學出版社,630/mn,進給速度為F15。切槽,主軸轉(zhuǎn)速為 Erki Jantunen. A summary of methods applied to tool con-315r/min,進給速度為F0.1,車螺紋時,主軸轉(zhuǎn)速為dition monitoring in drilling [J]. Intemational Journal of200r/min,進給速度為F15。Machine Tools Manufacture. 2002. 42: 997-10104)編程,確定點O為工件坐標原點,將點A【s】 C Scheffer,P: S. Heyns, Tool condition monitoring system(換刀點)作為對刀點,即是程序起點。an overview [C]. 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