論文液壓系統(tǒng)在鋁電解多功能天車上的應用

1、液壓系統(tǒng)在鋁電解多功能機組上的應用張備戰(zhàn)（河南中孚實業(yè)鋁業(yè)一分公司 河南 鞏義 451200）摘要：液壓系統(tǒng)是鋁電解多功能機組的關鍵組成部分，負責完成多功能機組的主要工作。本文對博派白源液壓系統(tǒng)的結構、功能、調試、維護、常見故障及解決辦法作了詳細闡述，多功能機組上的應用關鍵詞：博派白源派克調試多功能機組流量調節(jié)器壓力調節(jié)器維護故障目前國內鋁行業(yè)發(fā)展如雨后春筍般突飛猛進，老企業(yè)也不斷地改造擴大產能，特別是大型預焙電解槽的出現，對鋁電解多功能機組的要求也越來越高，各企業(yè)都視先進的設備為第一生產力，作為企業(yè)發(fā)展競爭的首要優(yōu)勢。 鋁電解多功能機組是預焙陽極鋁電解生產的專用、關鍵設備。它能完成預焙陽極鋁

2、電解槽的大多數工藝操作，打殼、覆蓋氧化鋁、更換陽極、出鋁、輔助提升陽極母線、在安裝和檢修電解槽時吊運電解槽上部結構和下部槽殼、其它零星吊運等。多功能機組在實現這些動作主要有電器部分和液壓系統(tǒng)來完成。目前國產多功能機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備有限公司的產品，其中主體件液壓泵和個種閥件為德國派克公司產品，經多年適應性改進，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、鋁電解多功能機組液壓系統(tǒng)主要技術參數及技術性能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:pv032r1k1a4nftz-pvac1ptmns額定壓力：35mpa 公稱排量：32ml/r轉 速：2400r.p.m 功 能：帶雙閥壓力和流量補償器，綜合負載傳感(流量)補償器和遙控壓力補償器。(2) 輔泵型 號：p11a1 額定壓力：23mpa 公稱排量：7.0ml/r轉 速：4000r.p.m3. 電動機(1) 型 號：y160l-4 額定功率：15kw (2) 轉 速：1460r/min 電源：3380v/50hz4. 油箱幾何容積：300l 工作容積：250l5. 工作介質： yb-n46#抗磨液壓油 (帶液壓打擊頭的天車使用介質為：好富頓130)6

4、. 工作介質溫度范圍： 15757. 油-空氣熱交換器：型 號: sca2s/28/1.0/m/a1 額定壓力:1.5mpa 最大流量:40l/ 空氣流量:1200m3/h電機功率:1.5kw 電 源:3380v/50hz二、 液壓站結構1 16 2 153 144 135 126 11 10 97 8 1.工具回轉馬達雙平衡閥 2.耐震壓力表 3.電接點溫度表 4.油箱 5.泵組 6.集油盤7.接線端子箱 8.電動機 9.流量控制回路10.壓力控制回路 11.工具和陽極控制閥組 12.呼吸器 13.液位計 14.打殼機構控制閥組 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.壓力調節(jié)器6.負載傳感流量調節(jié)器7.負載傳感壓力調節(jié)器8.主泵9.主泵出油口p2l 壓力調節(jié)器: 順時針旋轉為調高壓力，逆時針旋轉為調低壓力，并調定壓力21mpal 負載傳感流量調節(jié)器：順時針旋轉為調小流量，逆時針旋轉為調大流量l 負載傳感壓力調節(jié)器：順時針旋轉為調高壓力，逆時針旋轉為調低壓力l 各調節(jié)器出廠前己調定，不可隨意調節(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，當其中任何一個得電時，調節(jié)該閥下面疊加的直動

6、式溢流閥，可以得到一組壓力值，溢流閥順時針旋轉為調高壓力，逆時針旋轉為調低壓力。yv1p得電時，溢流閥的調節(jié)螺栓在yv1p下面，同理yv2p得電時，溢流閥的調節(jié)螺栓在yv2p下面。yv3pyv6p則與之相反，yv3p得電時，調節(jié)yv4p下面的螺栓，yv4p得電時，調節(jié)yv3p下面的螺栓，yv5p得電時，調節(jié)yv6p下面的螺栓，yv6p得電時，調節(jié)yv5p下面的螺栓。具體調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，當其中任何一個得電時，調節(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)流閥順時針旋轉為調小流量，逆時針旋轉為調大流量。當yv7g得電時，節(jié)流

7、閥的調節(jié)螺栓在yv8g下面，yv8g得電時，調節(jié)螺栓在yv7g下面，其余同理，具體調定值可參閱液壓原理圖。l 先導式溢流閥(件號5)調定壓力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. 直動式溢流閥4. 流量控制閥組 5. 先導式溢流閥 6. 疊加式雙單向節(jié)流閥四、 調試要求a) 調試前準備工作i. 仔細檢查所有安裝部位，管路接口等處的緊固就位，下允許有松動現象。ii. 各測試儀表安裝良好，顯示準確。iii. 各電磁閥空載點動正常

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

9、主泵壓力調節(jié)器調定壓力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，并調整溢流閥的調定螺栓從小逐級調至相應值，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整值可按系統(tǒng)原理圖 中所列參數進行分步調定。iv. 輔泵帶壓運行30分鐘: 調節(jié)工具回轉回路中的溢流閥，使壓力逐級升高，最終壓12mpa。d) 各泵在試驗過程中,能達到技術要求,并無任何異常現象,則為試驗合格,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 (在工作壓力下試驗)f

10、) 各回路耐壓試驗10分鐘,不得有泄漏現象存在。g) 各回路中的電磁換向閥換向動作正常,動作平穩(wěn),噪聲低。h) 各回路中的減壓閥減壓能達到要求,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到技術要求。k) 各壓力繼電器的試驗當壓力值大于壓力繼電器調定發(fā)訊壓力值時,壓力繼電器接通,并通過電氣控制發(fā)出報警信號。五、液壓系統(tǒng)的故障分析及解決措施 鋁電解多功能機組液壓系統(tǒng)的主要故障多數是由液壓油過熱、進空氣、污染、油泄漏造成的，對造成這些故障的原因進行分析并采取相應的預防措施很重要。（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，嚴重時甚至使機械設

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、破壞，使液壓系統(tǒng)嚴重泄漏。 (3)油液汽化、水分蒸發(fā)，使液壓元件產生穴蝕。 (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，致使油箱內油溫過高。應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。油的質量和粘度等級不符合要求，或不同牌號的液壓油混用，造成液壓油粘度過低或過高。 (3)污染嚴重。施工現場環(huán)境惡劣，隨著機器工作時間的增加，油中易混入雜

12、質和污物。受污染的液壓油進入泵、馬達和閥的配合問隙中，會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，并且高負荷使用的時間又長，都會使油溫太高。應避免長時間連續(xù)大負荷地工作，若油溫太高可使設備空載運轉一段時問，待其油溫降下來后再工作。 （二）進空氣 1、空氣對多功能機組液壓油污染的危害 (1)產生空穴、氣蝕作用，導致金屬和密封材料的破壞；產生噪音、振動和爬行現象，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)揮應有的效能。 (3)液壓油導熱性變差，油溫升高，引起化學變化。 2、進空氣的主要原因及其解決措施 (1)接頭松動或油封

13、、密封環(huán)損壞而吸入空氣。液壓系統(tǒng)應有良好的密封性，各接頭應牢牢固定，并確保油箱密封完好，這樣可防止外界空氣進入而污染系統(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入。應合理設計液壓系統(tǒng)結構，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)加油時由于不注意而產生的氣泡被帶入油箱內并混入系統(tǒng)中。 （三）污染 1、液壓油的污染對液壓系統(tǒng)的危害 (1)堵塞液壓元件。污染物會堵塞液壓元件進出油或其問隙，引起動作失靈，影響工作性能或造成事故，還可能引起濾網堵塞，并可能使濾網完全喪失過濾作用，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會刮傷缸筒內表面，

14、加速密封件的損壞，使泄漏增大，引起推力不足或者動作不穩(wěn)定、爬行、速度下降、異常噪聲等故障現象，嚴重影響系統(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期存在，會與油液發(fā)生一些反應，反應的生成物會腐蝕元件 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)長期在粉塵污染嚴重的場地作業(yè)時，最好2個月過濾一次油液，大概半年更換一次進油濾油器。 (2)在加油、檢查油面和檢修作業(yè)時，雜質被帶入系統(tǒng)，通過被損壞的油封、密封環(huán)進入系統(tǒng)。 （四）泄漏 1、泄漏的危害 液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生泄漏，將會使系統(tǒng)壓力建立不起來。液壓油泄漏還會造成環(huán)境污染，影響生產，甚至

15、產生無法估計的嚴重后果。 2、泄漏產生的主要原因及解決措施 (1)設計因素。由于設計中密封結構選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范；另外，由于工程機械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質和沒有選用合適的防塵密封，致使塵埃等污物進入系統(tǒng)破壞密封而產生泄漏。應在選用和設計密封件的時候，考慮液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、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，當在惡劣的環(huán)境下工作時，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，使得密封件就會有變形、劃傷、壓死或壓不實等現象發(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生泄漏。應在設計和加工環(huán)節(jié)中要充分注意密封部件的設計和加工，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，由于長時間使用發(fā)生的老化、龜裂、損傷等都會引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件造成泄漏。要選擇合適的密封件，延長其老化時間，并注意對密封件的保護，避免其被別的部件劃傷 。3、油缸內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，油缸內泄是活塞密封被破壞。如果懷疑油缸發(fā)生內泄，在現場就可以進行判

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，同時解除上限位。第二步：動作控制閥，使油缸上升。第三步：當油缸上升上腔頂部位置，此時觀察無桿腔油管接頭處是否有油液流出，如果存在，基本判定為油缸內泄。因為，如果油缸發(fā)生內泄是因為活塞與缸筒的密封被破壞，當活塞上升到極限位置，在有桿腔壓力油液的作用下，會有部分油液因為缸筒和活塞的密封被破壞竄入到無桿腔中，從而在無桿腔油管接頭處發(fā)現。六、液壓系統(tǒng)的維護1. 維護人員須熟悉系統(tǒng)的工作原理及操作規(guī)程。2. 維護人員須熟悉各元件的名稱規(guī)格,技術性能及所屬系統(tǒng)中的作用。 3. 易損件必須有一定的數量的儲備。4. 更換元件前須檢查備件與需要更換元件的型號規(guī)格是否相同,不得錯換。5. 維護人員應經常對設備進行清潔,檢查各聯接部位的螺栓和接頭有無松動,不允許有漏油現象發(fā)生。6. 定期檢查工作介質的清潔度,并