关于轧钢设备液压泄漏及其控制措施探析

摘 要：目前，自动化已经成为生产技术的重要发展趋势，因此扎钢设备在进行控制与使用时对于精确程度的要求也在不断提高。文章对轧钢设备液压泄漏的原因进行了分析，同时提出了相应的解决措施。

关键词：轧钢设备；液压泄露问题；控制措施；分析

1 轧钢设备液压系统特点

轧钢设备使用的液压系统具有下面几个特性：（1）液压泵站分布密集，控制阀台较疏散、执行机构繁复；（2）压力大、流量大；（3）执行机构操作频繁、效率高、反应快；（4）需大量应用比例阀、伺服阀等精度要求高的控制阀；（5）管路复杂、很多位置出现弯头；（6）工作环境非常差，高温、粉尘及振动冲击恶劣情况严重；（7）设备需要连续工作，液压系统运行率很高。这些特点导致轧钢设备的液压系统一旦出现问题，起因将非常复杂，难以根除。液压系统种类繁多的故障中，液压油泄露是其中最常出现也最难解决的故障。泄露问题不仅对液压设备运行性能产生重要影响，而且会造成环境污染，加大轧制成本。所以做好轧钢设备液压泄漏防备工作很关键。

2 轧钢设备液压泄漏的分类

轧钢设备液压系统发生泄漏故障时，液压油将在压强作用下在液压元、辅件等构成的封闭容腔内部泄漏，并由高压侧流入低压侧但并不做功。常见的液压系统泄漏故障有下面几类：有益内泄漏、无益内泄漏和有益外泄漏以及无益外泄漏。

内泄漏的构成要件是液压油仍在液压元件内部流动，其循环过程是在压强作用下由高压腔流入低压腔。

有益内泄漏是一种必须存在泄漏现象，并通过小部分液压油的泄漏对设备起到作用使其更易于控制。如油泵内泄能够对轴承、滑靴等起到作用，某些液压阀则必须通过一小部分液压油的泄漏保障性能的稳定性。

无益内泄漏发生在出现密封失误或磨损严重的情况下。如液压缸活塞两腔出现的窜油问题，换向阀阀芯操作不到位导致的泄漏，单向阀封油失败导致的泄漏。

外泄漏发生的条件是液压油在压强作用下由液压封闭腔向大气中外泄。

有益外泄漏能够对运动副表面起到作用。液压缸元件活塞杆上就长期黏着一层液压油，这层油膜的存在可以有效活塞杆与密封圈。

无益外泄漏出现的泄漏现象既不能产生作用也不能有效做功。如管接头和法兰及液压阀等外泄漏。

无益内泄漏和无益外泄漏属于液压系统故障，严重影响液压系统的正常操作，必须加强控制。无益泄漏产生的危害主要有：（1）严重影响液压系统正常功能，严重时甚至导致系统瘫痪；（2）液压系统因此会产生更多运行成本，如液压油耗、电能耗及元件损耗等；（3）污染生态环境；（4）易引发火灾。

3 轧钢设备液压泄漏的主要因素

液压油在液压系统中进行循环时，始于油箱，并逐一在油泵、液压阀组、管路、接头、蓄能器、过滤器和冷却器及油缸元件中经过，在任一元件上经过时都可能发生泄漏。轧钢设备的液压系统出现泄漏故障的起因主要有下面几个。

3.1 振动与冲击。轧钢液压系统由于传递功率大，操作反应快，极易出现系统振动与冲击，进而导致固件松动、焊缝开裂及密封面失效等问题，出现泄漏故障。

3.2 密封件受损。密封件型号不符、装配不合理、沟槽尺寸不合理、装配过程中出现的划伤都会导致密封件发生过早损伤问题并引起泄漏。此外，密封件受损、老化及压缩量过少也会引起泄漏。

3.3 高温。轧钢设备的液压系统在运行中易受到轧件热辐射，加上液压系统在长期响应较快的动作影响下自身热量也极易升高，系统运行过程中温度过高。高温导致的系统泄漏特点如下：（1）高温造成液压油粘性下降，易发生缝隙泄漏；（2）高温导致非金属密封件出现软化问题，软化后极易出现老化问题，密封结构也会很快受损，造成泄漏问题；（3）高温加快液压油发生氧化变质的速度，影响性能，使运动副容易出现磨损，造成泄漏；（4）高温导致液压元件部件发生非正常膨胀，造成阀芯卡阻，引发泄漏。

3.4 缝隙增大。缝隙密封的接合面，当接合面磨损达到一定值时，缝隙增大，泄漏量也会增加。

3.5 杂质污染。杂质将加大运动副之间的磨损力度，造成泄漏；杂质也会引发阀芯卡阻，动作不到位造成的泄漏；杂质也会造成各种密封件及密封面损伤导致泄漏。

4 轧钢设备液压泄漏控制措施

液压系统泄漏故障治理工作具有很强的系统性，其治理环节包括系统设计、元件选型、制作、装配、冲洗、调试及运转维护等不同环节。因此轧钢设备液压系统必须要从设备选型、维护检修等不同方面进行考虑，同时必须采用以下措施进行泄漏治理。

4.1 降低振动与冲击。轧钢设备运作时，必然会出现振动与冲击，怎样控制振动及冲击，使其有效减少，对保障液压系统正常运作具有重要意义。主要控制措施包括：（1）正确安装与调试液压泵、溢流阀，有效降低设备振动频率并减少共有压力导致冲击压力；（2）在大流量换向阀内部增设阻尼，降低换向冲击力度；（3）在能够进行快泄操作的阀后回油管上设计蓄能器消耗冲击；（4）设置足量的管夹，提升系统抗振性能；（5）合理应用避振喉、减振器以及胶管等进行隔振，避免因振动引发共振。

4.2 合理设计密封结构，并购置高质量密封件。主要考虑：（1）密封件运作过重中不能缺少合理过盈量及自动补偿性能；（2）密封件原料应具有抗磨、抗高温、抗低温、耐腐蚀、抗老化等优质性能；（3）密封机构应选择安装便捷型的，安装过程中应禁止划伤、挤伤及扭曲。

4.3 系统工作时油温必须合理。矿物油作为液压油时，油温应在35℃～45℃之间。而轧钢设备的液压系统必须有效控制温升：（1）找出并有效控制发热源，调好泵和液流阀的压力，降低溢流热量；（2）使用旁路循环冷却。

4.4 使用高质液压油。（1）粘度合理，粘温性能优越；（2）优秀性能与剪切稳定性及较好的油膜强度；（3）化学稳定性较强；（4）抗泡性与防锈性较强；（5）对密封材料造成的影响小；（6）燃点和闪点应高，高压状况下压缩率小。

4.5 及时控制好液压系统污染问题，使系统清洁度保持在NAS7级以内：（1）更换元件检修管路过程中严防外界污染进入；（2）扩大过滤面积，选择质量过关的过滤器，并采取高压过滤、回油过滤以及旁路过滤三者联合的方法过滤油液；（3）对新油加入前必须经过数次过滤，达标后才能加入；（4）及时更换被受损元件。

4.6 做好液压系统的维护与保养工作：（1）平常做好紧固件和管接头的维护工作，预防松动；（2）定期做好密封件更换工作；（3）对滤芯和化验油品等做好定期检测；（4）按期做好系统的压力、温度、振动及油位等各种参数的监测工作，及时处理好异常。

4.7 重视管理及维护人员素质培养。给维护与检修提供质量保障：（1）液压系统维护和检修应交由专业技术人员完成；（2）认真研究分析液压故障发生的原因并向维护人员及时通报，进而提升他们对于事故的处理能力；（3）加大管理人员与维修人员关于液压、机械及电气技术等技术的培养力度。

5 结束语

轧钢设备液压系统发生泄漏故障解决过程非常困难，原因是故障起因复杂，尤其是轧钢企业出现的泄漏故障，其液压系统不仅多且复杂，同时液压系统的技术人员较为稀少，这也为解决泄漏故障增加了难度。因此，我们应加大液压系统分析研究力度，从根源上找出发生泄漏故障的起因，并制定出科学合理的防治措施，进而有效杜绝泄漏故障发生，这样也能为液压系统提供一个相对稳定安全的工作环境，进而使轧钢企业能够有效提升生产效率。

参考文献

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