高炉开口机液压系统优化

摘 要：本文主要分析了炉前开口机液压系统存在的各种设备问题，针对液压系统存在的问题，提出了解决措施，确保了高炉开口机液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。

关键词：高炉；开口机；液压系统

前言

炉前开口机是高炉炉前的三大重点设备之一[1]，其能否正常工作，直接关系到高炉的生产能否顺行。开口机常年在高温、高负荷下的环境下运行，造成开口机的相关设备极易损坏[2]。液压站采用的均为46#抗磨液压油，故而液压站油品可以相互共用。在原设计的过程中，对液压站的系统压力和管路布置，依据理论实施，而在安装和使用的过程中，发现有很多弊端，制约着生产，造成很大的成本浪费，能源消耗和人员劳动成本的多重浪费，改造势在必行。

本文主要分析了炉前开口机液压系统存在的系统压力偏高，系统不完善易泻油等问题，对液压系统进行了改造，确保了高炉开口机液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。

1.液压系统存在的问题

山东莱芜钢铁股份炼铁厂开口机液压系统电机采用AC380V/50HZ电源，电磁阀采用DC24V电源。开口机液压系统主要存在以下问题。

（1）液压站系统压力设计偏高。造成管路冲击大，经常出现跑冒滴漏的现象，造成油脂的浪费和设备的损坏。系统压力为21Mpa，造成管路冲击大，经常出现跑冒滴漏的现象，同时在冷床系统中采用的榆次调速阀（FCG-06-250）最高允许工作压力21Mpa，造成工作性能的不稳定。通过对执行元件作用力进行核算，16 Mpa完全具备工作要求。

（2）部分液压系统设计不完善，如横移链臂提升液压缸，一个区的两个液压缸无任何同步装置和安全保护装置，靠提升链臂的强制同步，造成液压缸的使用寿命降低。通过对液压系统泵站和支路的压力重新调整不仅可延长液压系统各元件的使用寿命，减少备件消耗，达到降低成本的目的，同时还可以减少由于振动和冲击引起的冲击而造成的油脂泄露，降低职工的劳动强度。

（3）高压球阀漏油是由于0型圈出现间隙咬伤造成。间隙咬伤主要是由于0型圈的材质较软，密封间隙又较大，在高压油的压力作用下，0型圈的一部分被挤入间隙中去，，引起0型圈的局部应力集中，以致在运动过程中不切掉，造成o型圈的间隙咬伤，从而引发油脂泄露

2.优化措施

为保证液压系统的安全稳定运行，实现延长液压系统各元件的使用寿命，减少备件消耗，降低备件，降低油脂消耗和职工劳动强度的目的，对液压系统泵站和支路的压力重新校核和调整，对设计不完善的系统进行优化。

为保证不影响正常生产的前提下，做好液压系统的优化，决定按照下列步骤实施：

（1）针对液压泵站系统压力的重新校核。首先对设备完成正常动作所需作用力进行计算。根据设备完成动作所需作用力和液压缸的尺寸推算出液压缸所需作用力。乘上安全系数，确定出每个执行元件所需最高工作压力。调整液压泵站的工作压力，进行手动动作测试。测试正常后，确定泵站工作压力，对各安全参数进行调整。安全参数调整完毕后，进行自动测试，同时进行系统延时、比例调速、支路安全保护参数的调整。针对液压系统设计压力 16Mpa，通过对执行元件液压缸的压力校核，只需4 Mpa就可满足工作正常需求情况，采用在支路上增加减压阀，降低支路液压压力的方案。安装完减压阀后结合作用力的计算，调整支路的液压系统压力。

（2）针对部分液压系统设计不完善，如横移台架链臂提升液压缸，一个区的两个液压缸无任何同步装置和安全保护装置，靠提升链臂的强制同步，造成液压缸的使用寿命降低的情况，制作安全阀块，安装分流阀，通过调整两个液压缸流量的一致，实现两个液压缸速度的同步，同时在两个液压缸之间增加安全溢流阀，实现良好的安全保护，实现延长设备使用寿命的目的。对需要更换滤芯的过滤器，在液面上部通以压缩空气，使滤筒内的油液在此压力下经滤筒下部放油口排出，并流回油箱，等过滤器内油液自动排到油箱内即可进行滤芯的更换。这种操作过程可实现如下预期目的：

①油液是在受压情况下流动，流速大大加快，节省了时间；

②排油过程是在封闭环境中自动完成，避免了对环境的污染；

③过滤器内的残留油液，经过滤芯过滤后直接流回油箱，避免了油液浪费。

（3）通过测量，发现0型圈沟槽的尺寸为宽4.7 mm，深2.5mm。球阀采用直径为2.65 mm的0型圈。通过测量确认造成0型圈咬伤的原因是由于沟槽较宽（一般槽宽应为0型圈截面直径的1.1～1.5倍），0型圈游动的范围很大，易磨损；再加上作为静密封，受工作压力的脉动，静密封不静止，加剧0型圈的磨损；同时由于内压较高，极易将o型圈挤入间隙中，引发咬伤。

针对以上原因，采用了在沟槽中加设聚四氟乙烯的“挡圈”，防止0型圈间隙咬伤现象的发生。安装挡圈的0型圈在高压作用下，首先向挡圈靠拢，0型圈与挡圈相互挤压，由于他们都是弹性体，两者同时发生变形，此变形首先想它们的上下两角扩展，而不至出现0型圈的咬伤现象。不仅消除了0型圈咬伤现象的发生，同时大大提高了0型圈的耐压能力，还有助于0型圈的良好。为了保证更加球阀密封的更加可靠性，还在连接螺纹处涂抹管螺纹密封胶，在密封圈后再加一道防护，进一步缩小泄漏的几率。

3.结论

本文主要分析了炉前开口机液压系统存在的液压站系统压力设计偏高。造成管路冲击大，造成油脂的浪费和设备的损坏，系统不完善易泻油等问题。针对以上问题，对液压系统进行了改造，确保了高炉开口机液压系统正常运行，为高炉的稳定顺行创造了良好的条件。

参考文献：

[1]刘文贤.2800m3高炉开口机改造.设置誓埋与维[J]，2014（2）：54-56

[2]龙飚.开口机液压系统技术改造.液压气动与密封 [J]，2012（2）：21-23

作者简介：

白耀欢（1979.1―），甘肃省白银市人，毕业于兰州理工大学热能与动力工程专业，山钢集团莱芜分公司炼铁厂运行车间工程师，主要研究方向：冶金设备管理。