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單向過濾在液流方向變化回路上的應用
發布時間：2017-09-01
1引言
液壓系統中,過濾器按安裝位置不同可分為吸油過濾器、壓油過濾器和回油過濾器3種。其應用分布如圖1所示。對于控制閥組和液壓缸之間的管路來說,隨著液壓缸的往復運動,其油液流動方向在不斷地發生變化。而普通過濾器只能單方向過濾油液,因此一般在控制閥組和液壓缸之間的回路中不設置過濾器。但對于中厚板軋機液壓系統來說,液壓缸大多工作在高溫、多水、重載、振動沖擊等惡劣條件下。像軋機接軸平衡缸、軋輥壓緊缸,在軋制過程中特別是咬鋼、拋鋼瞬間,不但要承受較大的軸向沖擊,還要承受頻繁變化的徑向沖擊。因此,液壓缸元件容易損壞。這些磨損下來的金屬屑、破損的密封碎片隨液壓缸回油帶入控制閥內,經常造成閥組故障。在鋼鐵行業快節奏生產形勢下,為降低故障停機時間,需要分析解決液壓缸回油內的雜質卡阻控制閥閥芯問題。
2問題的提出
濟鋼中厚板廠軋機接軸平衡和軋輥壓緊液壓系統,在生產使用過程中經常發生控制閥組故障,導致系統卸壓和液壓缸不換向。拆解故障閥檢查,發現閥芯被液壓油中的金屬屑、密封碎片、成團的絲狀物等雜質卡阻,造成閥芯動作不到位或卡死,從而引起壓力閥卸壓或換向閥不換向。而液壓系統中安裝有壓油過濾和回油過濾,并且檢查過濾器與濾芯均工作正常,檢測油箱內液壓油清潔度符合精度要求。這就排除了卡阻閥芯的雜質隨壓力油從油箱帶進來的可能。另外,液壓缸回油和閥組泄漏油都是由控制閥組流向油箱的,不存在雜質從回油管路和泄漏油管路倒進入閥組問題。從系統分析來看,雜質應為液壓缸內磨損下來的金屬屑、破損的密封碎片和密封絲狀物隨回油進入控制閥組。對更換下來的液壓缸進行拆解檢查,進一步證實了這一點。隨著濟鋼中厚板廠高強度規格品種板開發生產比例的增加,鋼板對設備的沖擊越來越大,液壓缸控制閥組故障日益頻繁,嚴重制約了生產節奏,急需研究解決。
3單向過濾器的設計和應用
為快速解決問題,最有效的辦法就是在液壓缸和控制閥組之間的管路上設置過濾器,既能阻止雜質進入控制閥組,又能通過更換濾芯將雜質定期清除。但普通過濾器只能實現液壓缸的回油過濾,當液壓缸換向時,附集在濾芯上的雜質就會被進油沖進液壓缸內,對缸造成更大的危害。這就需要設計一種單向過濾裝置,只對液壓缸回油進行過濾,使進油不走過濾器。考慮到單向過濾裝置的經濟實用性和方便維護,我們選擇了1個過濾器和2個單向閥分別串、并連設計方案,采用板式連接集成在一個小集油塊上。考慮到溫度變化引起的油液黏度變化和濾芯使用一段時間后過濾面積減少對過濾通流能力的影響,將過濾器的額定流量選擇為管路額定流量的兩倍。此外,為減少壓力損失,單向閥選擇了開啟壓力較低的錐閥式結構。下面以濟鋼中厚板廠粗軋機接軸平衡系統為例,介紹其實際應用。
圖2為增加單向過濾裝置后的液壓系統原理圖。兩平衡柱塞缸由控制閥組控制來平衡軋機傳動軸自重。在軋制過程中,柱塞缸始終處于平衡狀態,隨著壓下量的不斷增加,柱塞不斷被壓回,被擠出的油液經過過濾后流經控制閥組進入重錘蓄能器。當一塊鋼板軋制結束,隨著壓下機構抬升,柱塞伸出,壓力油流經控制閥組通過單向過濾裝置的并連單向閥進入柱塞缸,而不流過過濾器。因此,隨著軋制過程的進行,控制閥組和柱塞缸之間的油液方向在不斷地變化,柱塞缸回油中的雜質被單向過濾裝置不斷地被過濾掉,而不會進入閥組或被進油沖回缸內。從而實現了液流方向經常改變回路油液的有效過濾。
濟鋼中厚板廠軋機接軸平衡和軋輥壓緊液壓系統自進行增加單向過濾裝置改造后,閥組故障大幅度降低,沒有再發生因液壓缸回油中的雜質卡阻閥芯問題,液壓缸使用壽命也得到延長,有效解決了液流方向變化回路油液清潔度問題。
4結束語
液壓系統問題多種多樣,應根據實際需求敢于突破和創新。在液流方向經常改變油路中,為保證必要的油液清潔度,單向過濾具有一定的應用價值。
摘自：中國計量測控網
