维修液压机械

西安轧钢厂（以下简称西轧厂）生产线是一条半连轧棒材生产线，该条生产线连轧部分即中精轧有12架轧机，均为闭口式轧机。闭口式轧机的优点是机体牢固耐用，刚性好，轧制力大，因此目前被大量地使用在各种规格的轧钢系统中。但是闭口轧机换辊较为麻烦，需要从侧面进行换辊，因此几乎所有的闭口轧机都需要配套换辊小车，换辊时，将换辊小车和轧机脱开，利用平移液压缸推出换辊小车，进行换辊。西轧厂换辊小车与国内外大部分生产厂家类似，换辊小车由液压缸驱动。

新一代的型钢连轧系统，都要求在轧钢生产过程中，各架轧机的轧槽处于一条直线上，所以各架轧机都必须可以横向移动。

当轧机移动时，将换辊小车和轧机连锁，就可以利用换辊液压缸来进行轧机平移。

在轧钢的过程中，禁止轧机移动，以避免轧制过程中的废钢事故，所以轧钢过程中，我们用夹紧缸把轧机夹紧（图2），使其固定不动。

一、 中精轧液压系统原理

中精轧液压系统（图3），是由两台液压泵（一用一备）作为动力元件，液压泵采用中高压叶片泵（型号t6c—017—1R00），其特点是流量均匀，运转平稳，噪声低，体积小，重量轻。控制元件由插装式单向阀，调压阀组成，同样是一用一备。附件由压差式过滤器，压力表，液位计，液位发讯器，加热器，压力控制器，以及一台循环泵等组成，起到保护系统、控制油温和过滤油液等作用。执行元件由12台平移液压缸（每架轧机各1台）和30台夹紧缸（6架中轧机每架3台，6架精轧机每架2台）组成。

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本系统使用46#抗磨液压油，能满足油温在 10oC--60 oC范围内工作需求。额定工作压力为12 MPa --14MPa，最高工作压力为18 MPa。由于本液压系统采用间断工作制，因此不必考虑油温过高问题，没有必要设计冷却器。

当液压泵运转时，如果电磁铁y1和y2不得电，则系统压力上升，处于工作状态，否则，当电磁铁y1或y2得电时，液压泵处于卸荷状态，系统失压。

当系统处于工作状态，电磁铁y3不得电时，夹紧缸处于夹紧状态，当需要移动轧机时，电磁铁y3得电，夹紧缸处于松开状态，这时，电磁铁y4得电，就可以横向平移轧机。换辊时，我们要求轧机不动，只需要移动换辊小车，这时，可以把换辊小车和轧机连锁脱开，夹紧缸夹紧轧机，电磁铁y3电磁铁y4得电，就可以推出换辊小车了（表1）。

1、 夹紧缸外泄漏分析及改进措施

（1）夹紧缸外泄漏现象

西轧厂液压系统在投产运行初期，运行状态良好。但是到了1999年年

初，夹紧缸开始漏油，虽然频繁修复，但由于夹紧缸数量较多，检修时间有限，仍然难以杜绝漏油事故，不仅造成液压油的大量浪费，而且造成夹紧缸不能打开和夹持不紧，轧机不能横行移动以及轧钢过程中轧机的随意横移，造成废钢事故，严重制约着西轧厂的达产达效。

（2）夹紧缸外泄漏原因

经过对夹紧缸漏油现象的分析和对事故油缸的拆解，我们发现，漏油事

故是因为密封圈的失效引起的，夹紧缸的结构如图4所示，当油缸前面的组合密封失效时，会卸去前腔的压力，同时漏油，油缸处于夹紧位置而难以打开，造成轧机不能横向移动，影响生产。

平时的轧钢过程中，夹紧缸右腔始终处于保压状态，夹紧缸才能很好地固定轧机。当系统的压力低于调定的压力时，油泵就会自动运转，使系统的压力始终保持在12MPa—14MPa之间。这就会造成当夹紧缸尾部组合密封失效时，夹紧缸尾部就会持续漏油，造成油液的大量浪费。

由于夹紧缸处于轧机的底座部位，上面有盖板遮挡，因此漏油现象难以发现。当多个夹紧缸尾部泄漏时，漏油量更是惊人，有时一天漏油量达0.8吨以上，月平均漏油量达到10吨之多。有时不得不停机对夹紧缸进行更换。严重地制约着生产线的达产达效。

（3）控制系统改进

鉴于漏油量过大，在液压系统的控制上做了一些改进，不再使夹紧缸右腔始终处于保压状态，而是变为每隔30min对夹紧缸夹紧一次，持续时间120秒，然后系统卸荷，这样，如果夹紧缸尾部泄露，漏油时间也只会持续240秒/小时。但是，当夹紧缸夹紧后，在生产的过程中，由于轧机的震动，会使夹紧缸渐渐松开，有时起不到夹紧的作用。经过改进，虽然使漏油量得到了有效的控制，但是这种方法不能从根本上解决夹紧缸尾部漏油问题。

（4）夹紧缸改造

2004年9月，我们对夹紧缸做了改造（图5），把夹紧缸后部缸盖直径变大，使其内径和缸体内径一致，去掉后活塞杆，代之以蝶形弹簧导向杆作为指示杆。然后在后腔内装入碟形弹簧，为了使夹紧缸保持一定的夹紧力，在装入蝶形弹簧时，应该先对蝶形弹簧预紧，这样夹紧缸在蝶形弹簧预紧力的作用下，可以有效地对轧机进行夹紧，需要对轧机横行平移时，只需按照原来的操作方法进行操作即可。

在选用蝶形弹簧时，我们首先对夹紧缸夹紧力进行了计算：

夹紧力 F=SP

式中P为液压系统压强，工作时为12MPa，S为夹紧缸右腔活塞的有效面积，即缸体内断面积S1减去后活塞杆断面积S2，缸体内径为150mm，后

活塞杆直径为110mm，把数值代入上式得夹紧力

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F=P·（S1- S2）

=12*106*[3.14*（0.152-0.112）/4]

=97968(N)

根据以上数值，选取碟形弹簧，确定蝶形弹簧外径为140，内径为70.8，厚度8.经过演算，理论上符合我们的要求。