型鋼廠大型線的步進(jìn)式加熱爐采用法國斯坦因數(shù)字化燃燒技術(shù)，此技術(shù)為斯坦因公司于20世紀(jì)初研發(fā)并負(fù)責(zé)建造，設(shè)備的全部動(dòng)作由液壓系統(tǒng)優(yōu)化完成，在多年的運(yùn)行中，液壓閥臺(tái)及管路震動(dòng)較大，油缸在動(dòng)作時(shí)容易產(chǎn)生油液泄露，不僅造成了大量的液壓故障停機(jī)，也造成了大量煤氣能源的浪費(fèi)，給生產(chǎn)的運(yùn)行帶來的成本損耗巨大。

　　

　　1、加熱爐提升閥臺(tái)故障分析

　　

　　當(dāng)步進(jìn)梁提升液壓缸開始動(dòng)作時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)主管路及支管路的振動(dòng)異常明顯，故障點(diǎn)主要存在于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及閥臺(tái)元件的選取中，通過分析，一方面原液壓系統(tǒng)對(duì)減少液壓沖擊的設(shè)計(jì)較為簡單，且在施工后由于工時(shí)較短，導(dǎo)致整個(gè)比例系統(tǒng)程序調(diào)試均未全部完成。另一方面，對(duì)提升閥組液壓元件選取不合理，導(dǎo)致整個(gè)提升閥組啟閉過程中，液壓缸補(bǔ)油過程不及時(shí)造成液壓沖擊異常增大。

　　

　　2、液壓系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

　　

　　2.1為了保證提升油缸的速度為一定值，在主油路中使用了比例節(jié)流閥對(duì)通往油缸的油量進(jìn)行節(jié)流，即對(duì)油缸的速度進(jìn)行了調(diào)節(jié)。由于比例節(jié)流作用，導(dǎo)致節(jié)流閥出口油路的壓力降低，使得通往液壓缸油路的流量瞬間減少，一定程度上產(chǎn)生了吸空現(xiàn)象，由此產(chǎn)生了較大的壓力沖擊，使得閥臺(tái)及管路震動(dòng)產(chǎn)生，因此需要對(duì)主管路中比例節(jié)流閥出口的油量進(jìn)行調(diào)節(jié)，來降低液壓缸提升時(shí)的瞬間沖擊。

 

液壓系統(tǒng)優(yōu)化

　　

　　通過對(duì)系統(tǒng)原理圖進(jìn)行分析，我們認(rèn)為對(duì)油量有調(diào)整作用的為一個(gè)插裝閥，在液壓缸提升時(shí)，高壓油首先通過一個(gè)帶減壓閥的二通插裝閥，由它對(duì)管路流量進(jìn)行減壓，減壓后的壓力油通往比例節(jié)流閥，因此需要此減壓閥進(jìn)行改造。此二通插裝閥為帶減壓功能的插裝閥，減壓閥為先導(dǎo)式錐閥，集成在插裝閥蓋板上，其主閥芯組件為插裝閥用于控制蓋板封閉，其作用原理為：作用于A口的壓力經(jīng)控制油的節(jié)流孔進(jìn)入主閥芯彈簧腔，當(dāng)壓力地與性能極限或先導(dǎo)閥彈簧設(shè)定壓力時(shí)，主閥芯的液壓力平衡，彈簧力使主閥芯保持開啟狀態(tài)，因此，油液可以自由的從B口流入A口。當(dāng)壓力達(dá)到先導(dǎo)彈簧設(shè)定的壓力時(shí)，主閥芯關(guān)閉，并根據(jù)壓力-流量特性曲線降低A口的壓力。

　　

　　經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，壓力油經(jīng)過減壓閥和節(jié)流閥后，壓力降低，流量減少，導(dǎo)致通往液壓缸的流量降低，產(chǎn)生了一定量的吸空，由此產(chǎn)生了震動(dòng)，究其原因，是因?yàn)閴毫τ屯ㄟ^插裝閥主閥芯后壓力降低，而此時(shí)的壓力需要補(bǔ)給節(jié)流閥的出口以供給液壓缸流量，為此，我們對(duì)閥組進(jìn)行了重新選型，為了能夠給液壓缸的補(bǔ)給流量增大，我們對(duì)插裝閥的型號(hào)重新選取，主要功能改變?yōu)椴逖b閥前補(bǔ)給壓力，即給液壓缸補(bǔ)油的壓力和流量增大，保證了液壓缸在提升時(shí)的流量。相比前一種插裝閥，改造后的閥組補(bǔ)給流量大，由此產(chǎn)生的提升油量吸空也就得以消失，相應(yīng)的管路震動(dòng)也就減少了

　　

　　2.2通過對(duì)液壓缸動(dòng)作程序進(jìn)行優(yōu)化，通過增加延時(shí)，減緩油缸突然啟動(dòng)的時(shí)間，減少油路內(nèi)的突然沖擊，從而減少管路震動(dòng)：步進(jìn)梁以高速開始向上移動(dòng)，當(dāng)步進(jìn)梁到達(dá)“在中間位置之前減速”時(shí)，步進(jìn)梁以中等速度向上移動(dòng)，直至到達(dá)“在中間位置之后加速”為止，然后步進(jìn)梁以高速向上移動(dòng)，當(dāng)步進(jìn)梁到達(dá)“在上部位置之前減速”時(shí)，步進(jìn)梁以低速向上移動(dòng)；步進(jìn)梁以高速開始向下移動(dòng)，當(dāng)步進(jìn)梁到達(dá)“在中間位置之前減速”時(shí)，步進(jìn)梁以中等速度向下移動(dòng)，一直到到達(dá)“在中間位置之后加速”為止，然后步進(jìn)梁以高速向下移動(dòng)，當(dāng)步進(jìn)梁到達(dá)“在下部位置之前減速”時(shí)，步進(jìn)梁以低速向下移動(dòng)。

　　

　　2.3主管路增加蓄能器組：在提升閥臺(tái)主管路上安裝一套蓄能器組，通過對(duì)壓力及瞬間流量的計(jì)算安裝6個(gè)皮囊式蓄能器，自投入以來，消除了液壓站泵組產(chǎn)生的噪聲與振動(dòng)，有效的降低了提升動(dòng)作瞬間給管路帶來的衰減脈動(dòng)，確保了液壓缸動(dòng)作時(shí)的穩(wěn)定性。

　　

　　2.4泵組改造，降低系統(tǒng)壓力：由于加熱爐步進(jìn)梁提升時(shí)瞬間動(dòng)作較快，因此重點(diǎn)對(duì)液壓站的泵組重新選取型號(hào)，將原系統(tǒng)中單泵的排量由140ml/rev改造為180ml/rev，可以提高瞬間泵組的流量，并且對(duì)液壓站的出口壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，由原來單泵170Bar降低為130Bar，通過降低管路壓力提高系統(tǒng)流量的方式降低管路振動(dòng)。

　　

　　2.5系統(tǒng)管路減震改造：對(duì)閥臺(tái)主管路進(jìn)行改造，將通往閥臺(tái)的兩根硬管改造為軟管連接，由于軟管長度有一定的余量，為柔性連接，可以在很大程度上吸收系統(tǒng)的沖擊震動(dòng)，并且將接頭連接形式由原來的活結(jié)式改造為SAE法蘭式，起到了管路連接穩(wěn)固的作用，在很大程度上減少了噴油事故。

　　

　　2.6加強(qiáng)管路固定，減少管路震動(dòng)：加強(qiáng)管路的固定工作，更換損壞及缺失的管夾，對(duì)于動(dòng)作頻繁，彎頭較多鋪設(shè)較長的管線，在原有管夾的基礎(chǔ)上，使用重型鋁合金管夾并加數(shù)量，以獲得較少的震動(dòng)量。

　　

　　3、TPM培訓(xùn)公司對(duì)于液壓系統(tǒng)優(yōu)化改造后的效果總結(jié)

　　

　　改造項(xiàng)目實(shí)施以來，降低了步進(jìn)梁提升閥臺(tái)的沖擊振動(dòng)，從而減少了管路及密封的損壞，延長了油缸的主體設(shè)備的壽命，因此產(chǎn)生的停機(jī)時(shí)間已全部消除，不僅降低了設(shè)備維護(hù)難度，也減少了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)作業(yè)率。