重载液压系统的优化改造
   来源:中国科技博览     2021年07月15日 09:18

李发宏+徐豪杰+李永君

[摘 要]对重载液压站重新设计,优化了液压系统主要工作元件,实现了液压系统安全稳定运行,为生产运行提供了可靠保障。

[关键词]泵组 液压系统 系统优化

中图分类号:F542 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0328-01

0 前言

我厂原设计安装的一套液压系统,在使用中不适应现场生产节奏,故障频发,并且维护困难,易造成系统的二次污染。由于该系统是我厂生产的第一道工序,它的工作状态直接影响到我厂下道工序的生产,因此,我们对此液压系统进行了优化改造,在降低设备故障率的前提下,简化了维修过程,减少设备损坏,提高使用寿命。

1 现状分析

1.1 泵组的安装设计不符合现场维护要求

在原设计中,液压站为泵体内置立式结构,泵体和驱动电机垂直布置于油箱顶部,泵体安置于油箱内部,电机顶置于油箱上部。

在实际运行中,这个液压站存在诸多问题。由于工作环境恶劣,且系统采用间歇加载式,内置式柱塞泵和电机经常出现故障,且每次更换泵组或电机时,都必须停止系统运行。由于泵体的位置安装在油箱内部,每次更换时,都要将油箱内油液抽空,然后打开油箱侧面孔口,由于作业空间狭小,检修人员只能通过侧面人孔,将泵体固定螺栓及内部管路拆卸下来,然后才可以更换电机或进行其他作业。在安装时,同样必须重复上述过程,由于每次更换作业都要打开人孔进入到油箱内部,因此造成职工劳动强度大,效率低,且检修作业过程中极易对油箱及油液造成二次污染,影响系统的正常运行。

1.2 油箱体积小,容易造成油液温度过热现象

原设计中,油箱的体积较小,在正常生产过程中液压缸动作频繁,管路中的油液经过液压缸的动作后,无法在油箱中得到彻底的冷却,在极短时间内再次循环使用,这样容易造成油箱内油液温度持续升高,这容易造成液压元件的损坏,并降低了自动控制精度。在每年夏季来临时,此液压站的温度平均都在65℃左右,故障停机及漏油事件均比其他季节多。

1.3 系统持续性工作容易降低元件的使用寿命

在原设计中,液压泵站是一直处于高压状态,即泵组一直工作,这种长期高压的工作模式容易造成系统元件的损坏,在此前,此部位的泵组多次进行了更换,并且管路密封也容易出现漏油现象。由于此设备的动作周期较长,因此,可以对此处的程序进行优化, 使得泵组仅在需要动作时开始加压,平时均为低压卸荷状态,这样可以有效的减少泵组的损坏率。

1.4 液壓缸容易出现损坏现象

在工作结束后,液压缸带着重载下落,因此,负载的冲击全部积攒到了液压缸的活塞部位,容易在下落过程造成液压缸内部压力骤增,瞬间出现较大的压力冲击,导致液压缸出现损坏。

2 优化方案

针对原设计中的不完善点,我对此系统进行优化改造,以此减少设备的损坏,延长设备寿命。

2.1 改变液压站的布置方式。将泵组立式布置改造为泵组卧式布置,将立式内置柱塞泵改为卧式外置叶片泵。改造后的液压站泵体和电机都在油箱一侧,且连接有截止阀,当更换泵体时关闭截止阀,就可进行检修作业。更换电机仅需停站即可,不需要抽走油液,改造后设备维护方便,维修作业时间显著缩短,且不会造成油液的二次污染。

2.2 增大油箱容积。原液压站油箱容积为400L,现增大为600L,液压油液可在较大的油箱中更加充分的冷却循环,由此降低了油品的使用周期,降低了油液的温度。同时也有利于沉淀油液中得杂质,提高了油液的清洁度,更好的保障系统的稳定运行。

2.3 泵出口增设电磁卸荷阀。在泵出口处增设电磁卸荷阀,当系统不工作时,液压泵处于卸载状态,这时系统的压力为零,与之相关的设备均处于较低的工作强度下,由此可以减少设备的损坏,有效提高了液压泵的使用寿命,同时电磁卸荷阀的使用也可以减少功率损失,降低油液温升。

2.4 控制阀组中增加减压阀。当设备重载下落时,会对液压缸底部形成较大的冲击,我车间在控制阀组件中增加了一个单向减压阀,压力设定为50Bar,当钢坯下落时,作用在有杆腔的系统压力降低,系统的负载冲击力均由减压阀分流,可以减少很大的压力,也最大限度的减小冲击,延长了液压缸的使用寿命。

3 结束语

自从对此套液压系统优化完成后,液压设备运行稳定,未出现由此导致的液压故障停机,由此杜绝了设备损坏,节省了大量的维修费用,为生产的高效运行和成本的精确核算打下了坚实的基础。

文章 油箱 液压缸