論文液壓系統(tǒng)在鋁電解多功能天車上的應(yīng)用

1、液壓系統(tǒng)在鋁電解多功能機(jī)組上的應(yīng)用張備戰(zhàn)（河南中孚實(shí)業(yè)鋁業(yè)一分公司 河南 鞏義 451200）摘要：液壓系統(tǒng)是鋁電解多功能機(jī)組的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)完成多功能機(jī)組的主要工作。本文對(duì)博派白源液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)試、維護(hù)、常見故障及解決辦法作了詳細(xì)闡述，多功能機(jī)組上的應(yīng)用關(guān)鍵詞：博派白源派克調(diào)試多功能機(jī)組流量調(diào)節(jié)器壓力調(diào)節(jié)器維護(hù)故障目前國(guó)內(nèi)鋁行業(yè)發(fā)展如雨后春筍般突飛猛進(jìn)，老企業(yè)也不斷地改造擴(kuò)大產(chǎn)能，特別是大型預(yù)焙電解槽的出現(xiàn)，對(duì)鋁電解多功能機(jī)組的要求也越來越高，各企業(yè)都視先進(jìn)的設(shè)備為第一生產(chǎn)力，作為企業(yè)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)的首要優(yōu)勢(shì)。 鋁電解多功能機(jī)組是預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解生產(chǎn)的專用、關(guān)鍵設(shè)備。它能完成預(yù)焙陽(yáng)極鋁

2、電解槽的大多數(shù)工藝操作，打殼、覆蓋氧化鋁、更換陽(yáng)極、出鋁、輔助提升陽(yáng)極母線、在安裝和檢修電解槽時(shí)吊運(yùn)電解槽上部結(jié)構(gòu)和下部槽殼、其它零星吊運(yùn)等。多功能機(jī)組在實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作主要有電器部分和液壓系統(tǒng)來完成。目前國(guó)產(chǎn)多功能機(jī)組的大部分液壓系統(tǒng)采用的都是了廣州博派白源液壓設(shè)備有限公司的產(chǎn)品，其中主體件液壓泵和個(gè)種閥件為德國(guó)派克公司產(chǎn)品，經(jīng)多年適應(yīng)性改進(jìn)，使用效果非常好，完全滿足電解天車各液壓功能裝置作業(yè)要求。一、鋁電解多功能機(jī)組液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)性能1. 公稱流量、壓力公稱流量: q主泵=46.7l/min q輔泵= 9 l/min壓 力: p主泵=21mpa p輔泵=16mpa2. 油泵：變量軸

3、向柱塞泵(1) 主泵 型 號(hào):pv032r1k1a4nftz-pvac1ptmns額定壓力：35mpa 公稱排量：32ml/r轉(zhuǎn) 速：2400r.p.m 功 能：帶雙閥壓力和流量補(bǔ)償器，綜合負(fù)載傳感(流量)補(bǔ)償器和遙控壓力補(bǔ)償器。(2) 輔泵型 號(hào)：p11a1 額定壓力：23mpa 公稱排量：7.0ml/r轉(zhuǎn) 速：4000r.p.m3. 電動(dòng)機(jī)(1) 型 號(hào)：y160l-4 額定功率：15kw (2) 轉(zhuǎn) 速：1460r/min 電源：3380v/50hz4. 油箱幾何容積：300l 工作容積：250l5. 工作介質(zhì)： yb-n46#抗磨液壓油 (帶液壓打擊頭的天車使用介質(zhì)為：好富頓130)6

4、. 工作介質(zhì)溫度范圍： 15757. 油-空氣熱交換器：型 號(hào): sca2s/28/1.0/m/a1 額定壓力:1.5mpa 最大流量:40l/ 空氣流量:1200m3/h電機(jī)功率:1.5kw 電 源:3380v/50hz二、 液壓站結(jié)構(gòu)1 16 2 153 144 135 126 11 10 97 8 1.工具回轉(zhuǎn)馬達(dá)雙平衡閥 2.耐震壓力表 3.電接點(diǎn)溫度表 4.油箱 5.泵組 6.集油盤7.接線端子箱 8.電動(dòng)機(jī) 9.流量控制回路10.壓力控制回路 11.工具和陽(yáng)極控制閥組 12.呼吸器 13.液位計(jì) 14.打殼機(jī)構(gòu)控制閥組 15.回油濾油裝置 16.油-空氣熱交換器 三、各主要功能組成

5、部份(一)泵組(圖1)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.輔泵出油口p12.輔泵3.主泵流量反饋出口pf4.主泵壓力反饋出口pp5.壓力調(diào)節(jié)器6.負(fù)載傳感流量調(diào)節(jié)器7.負(fù)載傳感壓力調(diào)節(jié)器8.主泵9.主泵出油口p2l 壓力調(diào)節(jié)器: 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)高壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)低壓力，并調(diào)定壓力21mpal 負(fù)載傳感流量調(diào)節(jié)器：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)小流量，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)大流量l 負(fù)載傳感壓力調(diào)節(jié)器：順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)高壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)低壓力l 各調(diào)節(jié)器出廠前己調(diào)定，不可隨意調(diào)節(jié)(二)壓力、流量控制閥組(圖2)l yv1pyv6p為壓力控制閥組電磁換向閥插頭的編號(hào)，當(dāng)其中任何一個(gè)得電時(shí)，調(diào)節(jié)該閥下面疊加的直動(dòng)

6、式溢流閥，可以得到一組壓力值，溢流閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)高壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)低壓力。yv1p得電時(shí)，溢流閥的調(diào)節(jié)螺栓在yv1p下面，同理yv2p得電時(shí)，溢流閥的調(diào)節(jié)螺栓在yv2p下面。yv3pyv6p則與之相反，yv3p得電時(shí)，調(diào)節(jié)yv4p下面的螺栓，yv4p得電時(shí)，調(diào)節(jié)yv3p下面的螺栓，yv5p得電時(shí)，調(diào)節(jié)yv6p下面的螺栓，yv6p得電時(shí)，調(diào)節(jié)yv5p下面的螺栓。具體調(diào)定值可參閱液壓原理圖。l yv7gyv12g為流量控制閥組電磁換向閥插頭的編號(hào)，當(dāng)其中任何一個(gè)得電時(shí)，調(diào)節(jié)該閥下面疊加的雙單向節(jié)流閥，可以得到一組流量值，節(jié)流閥順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)小流量，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)大流量。當(dāng)yv7g得電時(shí)，節(jié)流

7、閥的調(diào)節(jié)螺栓在yv8g下面，yv8g得電時(shí)，調(diào)節(jié)螺栓在yv7g下面，其余同理，具體調(diào)定值可參閱液壓原理圖。l 先導(dǎo)式溢流閥(件號(hào)5)調(diào)定壓力23mpa。yv5p yv7gyv3p yv8gyv2p yv9gyv1p yv10gyv4p yv11gyv6p yv12g 1 2 3 4 5 6 (圖2)1. 壓力控制閥組 2. 三位四通電磁換向閥 3. 直動(dòng)式溢流閥4. 流量控制閥組 5. 先導(dǎo)式溢流閥 6. 疊加式雙單向節(jié)流閥四、 調(diào)試要求a) 調(diào)試前準(zhǔn)備工作i. 仔細(xì)檢查所有安裝部位，管路接口等處的緊固就位，下允許有松動(dòng)現(xiàn)象。ii. 各測(cè)試儀表安裝良好，顯示準(zhǔn)確。iii. 各電磁閥空載點(diǎn)動(dòng)正常

8、無異。iv. 油箱應(yīng)加入油箱幾何容積的8085的液壓油(約250l)，液壓油應(yīng)由濾油車從空氣濾清器口加入到油箱內(nèi)。b) 調(diào)試規(guī)程及要求調(diào)試前的準(zhǔn)備工作一切就緒后，可正式進(jìn)行液壓站的調(diào)試工作，其調(diào)試的規(guī)則、程序及要求如下：i. 確定各電機(jī)的轉(zhuǎn)向：分別點(diǎn)動(dòng)各電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否正確，否則應(yīng)重新接線，直至各電機(jī)的轉(zhuǎn)向正確。ii. 各電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行30分鐘：a.先將壓力控制回路中的各溢流閥的調(diào)定螺栓調(diào)至最小狀態(tài)(按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為減小)，同時(shí)各電磁換向閥處于失電狀態(tài)。 b.啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)，讓其運(yùn)行30分鐘。 c.啟動(dòng)冷卻循環(huán)泵電機(jī)，讓其運(yùn)行30分鐘。iii. 主泵帶壓運(yùn)行30分鐘：a.

9、主泵壓力調(diào)節(jié)器調(diào)定壓力21mpa。b.讓流量控制閥組的電磁換向閥任何一組(如yv7q)得電，使泵排出的流量先通過單向節(jié)流閥再進(jìn)入系統(tǒng)。只要將壓力控制回路中的任何一組電磁換向閥(如yv4p)得電后，并調(diào)整溢流閥的調(diào)定螺栓從小逐級(jí)調(diào)至相應(yīng)值，系統(tǒng)即可得到額定的流量與壓力值。 c.流量控制回路與壓力控制回路的各組調(diào)整值可按系統(tǒng)原理圖 中所列參數(shù)進(jìn)行分步調(diào)定。iv. 輔泵帶壓運(yùn)行30分鐘: 調(diào)節(jié)工具回轉(zhuǎn)回路中的溢流閥，使壓力逐級(jí)升高，最終壓12mpa。d) 各泵在試驗(yàn)過程中,能達(dá)到技術(shù)要求,并無任何異常現(xiàn)象,則為試驗(yàn)合格,泵外露部分發(fā)熱溫度不超過80為正常。e) 各換向回路試驗(yàn) (在工作壓力下試驗(yàn))f

10、) 各回路耐壓試驗(yàn)10分鐘,不得有泄漏現(xiàn)象存在。g) 各回路中的電磁換向閥換向動(dòng)作正常,動(dòng)作平穩(wěn),噪聲低。h) 各回路中的減壓閥減壓能達(dá)到要求,輸出壓力穩(wěn)定。i) 各單向節(jié)流閥節(jié)流明顯。j) 各液控單向閥保壓達(dá)到技術(shù)要求。k) 各壓力繼電器的試驗(yàn)當(dāng)壓力值大于壓力繼電器調(diào)定發(fā)訊壓力值時(shí),壓力繼電器接通,并通過電氣控制發(fā)出報(bào)警信號(hào)。五、液壓系統(tǒng)的故障分析及解決措施 鋁電解多功能機(jī)組液壓系統(tǒng)的主要故障多數(shù)是由液壓油過熱、進(jìn)空氣、污染、油泄漏造成的，對(duì)造成這些故障的原因進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的預(yù)防措施很重要。（一） 油過熱 1、液壓油過熱的危害 (1)液壓油粘度、液壓系統(tǒng)工作效率均下降，嚴(yán)重時(shí)甚至使機(jī)械設(shè)

11、備無法正常工作。 (2)液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了零件原來正常的配合間隙。導(dǎo)致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，并可能加速橡膠密封件老化、變質(zhì)、破壞，使液壓系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏。 (3)油液汽化、水分蒸發(fā)，使液壓元件產(chǎn)生穴蝕。 (4)油液氧化形成膠狀沉積物，易堵塞濾油器，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。 2、液壓油油溫過高的主要原因及解決措施 (1)由于油箱散熱性能差，致使油箱內(nèi)油溫過高。應(yīng)增大油箱容積即散熱面積,并安裝油冷卻裝置。 (2)液壓油選擇不當(dāng)。油的質(zhì)量和粘度等級(jí)不符合要求，或不同牌號(hào)的液壓油混用，造成液壓油粘度過低或過高。 (3)污染嚴(yán)重。施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，隨著機(jī)器工作時(shí)間的增加，油中易混入雜

12、質(zhì)和污物。受污染的液壓油進(jìn)入泵、馬達(dá)和閥的配合問隙中，會(huì)劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油溫升高。 (4)環(huán)境溫度過高，并且高負(fù)荷使用的時(shí)間又長(zhǎng)，都會(huì)使油溫太高。應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)大負(fù)荷地工作，若油溫太高可使設(shè)備空載運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)問，待其油溫降下來后再工作。 （二）進(jìn)空氣 1、空氣對(duì)多功能機(jī)組液壓油污染的危害 (1)產(chǎn)生空穴、氣蝕作用，導(dǎo)致金屬和密封材料的破壞；產(chǎn)生噪音、振動(dòng)和爬行現(xiàn)象，降低液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (2)使液壓泵的容積效率下降，能量損失增大，液壓系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的效能。 (3)液壓油導(dǎo)熱性變差，油溫升高，引起化學(xué)變化。 2、進(jìn)空氣的主要原因及其解決措施 (1)接頭松動(dòng)或油封

13、、密封環(huán)損壞而吸入空氣。液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的密封性，各接頭應(yīng)牢牢固定，并確保油箱密封完好，這樣可防止外界空氣進(jìn)入而污染系統(tǒng)。 (2)吸油管路及連接系統(tǒng)的管路被磨穿、擦破或腐蝕而使空氣進(jìn)入。應(yīng)合理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使管路走向布局合理化；要保持管路的清潔，減少外界腐蝕。 (3)加油時(shí)由于不注意而產(chǎn)生的氣泡被帶入油箱內(nèi)并混入系統(tǒng)中。 （三）污染 1、液壓油的污染對(duì)液壓系統(tǒng)的危害 (1)堵塞液壓元件。污染物會(huì)堵塞液壓元件進(jìn)出油或其問隙，引起動(dòng)作失靈，影響工作性能或造成事故，還可能引起濾網(wǎng)堵塞，并可能使濾網(wǎng)完全喪失過濾作用，造成液壓系統(tǒng)的惡性循環(huán)。 (2)加速元件磨損。污染顆粒在液壓缸內(nèi)會(huì)刮傷缸筒內(nèi)表面，

14、加速密封件的損壞，使泄漏增大，引起推力不足或者動(dòng)作不穩(wěn)定、爬行、速度下降、異常噪聲等故障現(xiàn)象，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。(3)加速油液性能的劣化。液壓油中的污染顆粒長(zhǎng)期存在，會(huì)與油液發(fā)生一些反應(yīng)，反應(yīng)的生成物會(huì)腐蝕元件 2、液壓油被污染的主要原因及解決措施 (1)作業(yè)環(huán)境粉塵多，系統(tǒng)外部不清潔。液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期在粉塵污染嚴(yán)重的場(chǎng)地作業(yè)時(shí)，最好2個(gè)月過濾一次油液，大概半年更換一次進(jìn)油濾油器。 (2)在加油、檢查油面和檢修作業(yè)時(shí)，雜質(zhì)被帶入系統(tǒng)，通過被損壞的油封、密封環(huán)進(jìn)入系統(tǒng)。 （四）泄漏 1、泄漏的危害 液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生泄漏，將會(huì)使系統(tǒng)壓力建立不起來。液壓油泄漏還會(huì)造成環(huán)境污染，影響生產(chǎn)，甚至

15、產(chǎn)生無法估計(jì)的嚴(yán)重后果。 2、泄漏產(chǎn)生的主要原因及解決措施 (1)設(shè)計(jì)因素。由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范；另外，由于工程機(jī)械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì)和沒有選用合適的防塵密封，致使塵埃等污物進(jìn)入系統(tǒng)破壞密封而產(chǎn)生泄漏。應(yīng)在選用和設(shè)計(jì)密封件的時(shí)候，考慮液壓油與密封材料的相容型式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度高低、環(huán)境溫度的變化等，選擇合理的密封件，當(dāng)在惡劣的環(huán)境下工作時(shí)，要選用合適的防塵密封。 (2)制造和裝配因素。所有的液壓元件及密封部件都有嚴(yán)格的尺寸公差、表面處理、表面光潔度及形位公差等要求。由于在制造過程中超差，使得密封件就會(huì)有變形、劃傷、壓死或壓不實(shí)等現(xiàn)象發(fā)生，使

16、其失去密封功能：液壓元件在裝配中的野蠻操作，過度用力將使零件產(chǎn)生變形，特別是用銅棒等敲打缸體、密封法蘭等。這些原因都可以破壞密封而產(chǎn)生泄漏。應(yīng)在設(shè)計(jì)和加工環(huán)節(jié)中要充分注意密封部件的設(shè)計(jì)和加工，另外要選擇正確的裝配方法。 (3)零部件損傷。密封件是由耐油橡膠等材料制成的，由于長(zhǎng)時(shí)間使用發(fā)生的老化、龜裂、損傷等都會(huì)引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會(huì)劃傷密封元件造成泄漏。要選擇合適的密封件，延長(zhǎng)其老化時(shí)間，并注意對(duì)密封件的保護(hù)，避免其被別的部件劃傷 。3、油缸內(nèi)泄的判斷方法油缸我們可以分析到，油缸外泄是壓蓋密封被破壞，油缸內(nèi)泄是活塞密封被破壞。如果懷疑油缸發(fā)生內(nèi)泄，在現(xiàn)場(chǎng)就可以進(jìn)行判

17、斷，判斷方法如下：第一步：打開無桿腔油管用面紗蓋著油管接頭，同時(shí)解除上限位。第二步：動(dòng)作控制閥，使油缸上升。第三步：當(dāng)油缸上升上腔頂部位置，此時(shí)觀察無桿腔油管接頭處是否有油液流出，如果存在，基本判定為油缸內(nèi)泄。因?yàn)?，如果油缸發(fā)生內(nèi)泄是因?yàn)榛钊c缸筒的密封被破壞，當(dāng)活塞上升到極限位置，在有桿腔壓力油液的作用下，會(huì)有部分油液因?yàn)楦淄埠突钊拿芊獗黄茐母Z入到無桿腔中，從而在無桿腔油管接頭處發(fā)現(xiàn)。六、液壓系統(tǒng)的維護(hù)1. 維護(hù)人員須熟悉系統(tǒng)的工作原理及操作規(guī)程。2. 維護(hù)人員須熟悉各元件的名稱規(guī)格,技術(shù)性能及所屬系統(tǒng)中的作用。 3. 易損件必須有一定的數(shù)量的儲(chǔ)備。4. 更換元件前須檢查備件與需要更換元件的型號(hào)規(guī)格是否相同,不得錯(cuò)換。5. 維護(hù)人員應(yīng)經(jīng)常對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔,檢查各聯(lián)接部位的螺栓和接頭有無松動(dòng),不允許有漏油現(xiàn)象發(fā)生。6. 定期檢查工作介質(zhì)的清潔度,并