液压传动技术诞生于18世纪,由于液压技术具有体积小、质量轻、传动平稳、机构紧凑和可远程控制的独特优势,使其在各行各业得到了广泛应用;与此同时,液压传动设备又有其脆弱的一面,其中抗污染能力低是突出的弱点.铜轧机液压系统工作环境一般处在高温、高速、高负荷、高粉尘和高湿度变化等条件下,其油液容易受到污染,产生化学质变,而使液压系统产生多种故障.由于铜轧机液压AGC系统采用了电液伺服阀和高频响应比例控制阀,这些阀精度高,对油液污染敏感性强,极易产生故障,对整个系统危害极大.因此,必须对铜轧机液压系统的污染实施全过程监测和控制,保证铜轧机设备各项指标的正常运行.

铜轧机液压系统的污染物来源主要有外界侵入污染物、系统制造污染物和系统生成污染物3个方面.而污染物的类型大致可分为固体颗粒、空气、水、化学物质和微生物等.在各种污染物中固体颗粒分布广、危害大,是引发系统故障、降低可靠性和元器件使用寿命的主要原因.

固体颗粒物主要由金属粉末、剥落物、研磨粉、胶质、空气中带来的粉尘、砂子、沉积物和纤维等组成.这些颗粒大多是金属和硅、铝等氧化物,硬度一般较高,对系统和元件的危害较大.其主要来源有:购买的液压元件内部存留的型砂残留物、加工铁屑和密封残渣等;购买的高压软管总成内部灰尘及部分接头部位残留胶状碎片;设备安装现场中由于环境因素进入管道内部的石子、尘土等;硬管酸洗过程中管道内壁附着的片状铁锈;酸洗后残留在管内的化学药品类;现场配管过程中硬管在切割和套丝等加工过程中存留的铁屑.

污染物进入铜轧机液压系统后会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙,改变液压系统的工作性能,引起动作失调甚至完全失灵,产生误动作造成事故;会加速液压零件的磨损、研损、烧伤甚至破坏;引起阀的动作失灵或者引起噪声.

固体颗粒物会引起滤网堵塞,液压泵吸油困难,回油不畅而产生气蚀、振动和噪声,堵塞严重时会因阻力过大而将滤网击穿,完全丧失过滤作用.更为严重的是固体颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏,缸筒内表面的拉伤,会产生磨损的链式反应,使系统元件进一步磨损,产生更多的固体颗粒使泄漏增大,推力不足或者动作不稳定、爬行、速度下降,产生异常的声响与振动.

液压系统设计时,应避免选用易于产生颗粒杂质而污染系统油液的装置、结构等,最重要的是滤油器的设计和选择.可考虑在对液压油污染较敏感的液压元件进油处及容易产生磨屑的液压元件的回油处增设吸油滤油器;在关键性液压元件的进油口设置辅助滤油器;在污染物侵入量大的系统中,安装旁路过滤,改善清洁度.

液压零件加工时,一般要求采用“湿加工”法,即所有加工工序都要滴加润滑液或清洗液,以确保表面加工质量,防止关键表面划伤.加工完的新液压零件都必须经过清洗后方可使用.

液压件装配时,应采用“干装配”法,即在零件表面干燥后进行装配;如需敲打,禁止使用铁制锤头敲打,可以使用木锤、橡皮锤等;装配时不准带手套,不准用纤维织品擦拭检修面,防止纤维类脏物侵入阀内;已装配完的液压元件、组件暂不进行组装时,应将它们的所有油口用塑料塞堵住.

液压件运输时,一定要用防雨纸或塑料包装纸将其打好包装,放入适量的干燥剂,不允许雨水、海水接触液压件.装箱前和开箱后,应仔细检查所有油口是否用塞子堵住、堵牢,对受到轻度污染的油口及时采取补救措施,对污染严重的液压件必须再次分解、清洗.

液压系统安装时,在现场配制的液压管道必须经过酸洗、除锈,必须对管道进行打压冲洗.管道按以下工艺流程进行:脱脂→酸洗→中和→钝化→干燥→涂油→封闭.酸洗前应将经过脱脂处理后的管子用净化压力水冲去内外壁的碱性溶液和洗去油污.所有密封面、丝扣等必须涂油覆盖以后才能进行清洗.

液压系统维护时,新油加注前,应采用精细过滤车三级过滤,使新油的污染度完全符合电液伺服阀对油液的要求,从而大大降低了对电液伺服阀的更换、清洗频率,提高了设备的稳定运行率;防止油温过高,否则会加速油液氧化变质,从而增加金属磨损,并使密封件老化变形,造成液压系统泄漏和污染;定期更换轴端和活塞密封,防止内外漏泄和外部杂质的侵入;定期清洗油箱,清除积垢,更换油滤器和空滤器,防止外界颗粒污染物进入系统油箱和备用油箱.

液压油是液压系统的重要组成部分,不仅传递动力,还起到润滑清洗液压元件,为液压系统降温散热的作用.要想保证液压设备正常运转,保养好液压油是关键.如何延长液压油的使用寿命是一项比较全面的工作,从油品的选择到使用中的维护,都需要有明确全面的用油方法.

(1) 选择正确的油品供应商.考察其供油能力、产品质量稳定能力、经济实力、代理权限和供应商的信誉等.

(2) 油品来源.了解其炼制技术、油品的品牌、生产商的能力、基础油的优劣、添加剂的来源及其配制技术.

(3) 供应商的服务.提供专业性的选油意见、油品的更换指导、油品的维护指导、油品的检验指导、油品的化验服务和油品的过滤服务.

(4) 正确的油品.油品必须与设备的材料相容,并具有适当的符合能力,了解油品与密封材料的相容性、使用温度、抗磨性和阻燃性等.

(1) 新油过滤.不同用途的液压油要求的清洁度可能有所区别,一般新油由于运输、开箱和添加管道等原因而达不到标准.

(2) 润滑系统清洗.供应商应该有完善的清洗方案,提供的清洗油品应与新油有良好的相容.

(3) 换油过程.应该有明确具体的换油方案.

(1) 使用中的过滤.新系统一定要配有合适的过滤设备.

(2) 使用中的检查.周期性的检查油温、水温和主要连接部位的震动,当发生异常时,立即进行油品的检查.

(3) 油品的现场检验.要求供应商提供简单的油品现场检验办法,当发现油品不合格时,应立即更换.

(1) 定期检验油品.周期性地用验油器化验油品,以发现油品是否遭受污染(如水份、溶剂和杂质等),尽可能预先发现油品使用中的异常.

(2) 定期过滤油品.过滤后的油品清洁度应满足使用要求,达到清洁度的油品既可以延长液压系统的使用寿命,也可以延长油品的使用寿命.

(3) 定期化验油品的成分.具体分析油品的成分变化,对比液压油失效的指标,以提供可行性的改进措施.

(1) 铜轧机液压系统的污染与控制应当从设计、制造、装配、使用和维护等各个环节加大检测力度.

(2) 油液的清洁、油液的注入、油液的过滤;元件的清洁、装配的清洁、装配的规范;调试及工作中的正确使用等都是对液压系统的保护.

(3) 严格控制污染物的产生,能大大降低液压系统的污染,提高其可靠性与稳定性,保证铜轧机的正常运转.