蘭州西固熱電有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730060

摘要：針對(duì)蘭州西固熱電有限責(zé)任公司2號(hào)斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，從液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓元件連接處泄漏、液壓站布置、液壓油油溫高存在缺陷等方面進(jìn)行分析。重新設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，解決長(zhǎng)期存在的缺陷和問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：斗輪機(jī) 液壓系統(tǒng) 改造

1 前言

斗輪堆取料機(jī)是堆取料合一的高效率機(jī)械，是火力發(fā)電廠煤場(chǎng)卸儲(chǔ)煤及鍋爐供煤必不可少的設(shè)備之一，西固熱電公司所使用2號(hào)斗輪機(jī)型號(hào)：DQ800/1000.30 型，安裝于2號(hào)皮帶上對(duì)煤場(chǎng)進(jìn)行堆料取料作業(yè)。

2 現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

因部件老化及設(shè)計(jì)和制造等方面原因，存在大量缺陷，液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響安全穩(wěn)定運(yùn)行。出現(xiàn)的主要問(wèn)題有：

（1）液壓系統(tǒng)無(wú)冷卻裝置，夏季運(yùn)行油溫升高，最高工作油溫度達(dá)69°，過(guò)高油溫加快液壓油及密封件和軟管老化，縮短密封件和軟管使用壽命，造成結(jié)合面泄漏。

（2）液壓元件連接頭多，管接頭、液壓元件連接處漏油嚴(yán)重。

（3）液壓站布置不合理，元件老化閥件漏泄，表計(jì)監(jiān)視觀察及檢修不方便。

（4）液壓系統(tǒng)外部管路無(wú)伴熱裝置，冬季運(yùn)行液壓油粘度劇增，油管結(jié)凍。

（5）俯仰液壓系統(tǒng)工作油、控制油公用一臺(tái)油泵有調(diào)整壓力不精確、波動(dòng)大、懸臂升降不平穩(wěn)、共振現(xiàn)象。

3原因分析

3.1 液壓系統(tǒng)

俯仰液壓系統(tǒng)工作油、控制油公用一臺(tái)油泵，調(diào)整壓力不精確，波動(dòng)大，且液壓系統(tǒng)管路共振大，懸臂升降不夠平穩(wěn)，此為最初設(shè)計(jì)原因.

3.2 油液泄漏

（1）液壓系統(tǒng)一個(gè)主要問(wèn)題是泄漏。泄漏造成浪費(fèi)油液，污染環(huán)境衛(wèi)生，影響液壓系統(tǒng)正常工作，泄漏發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，油箱油位急劇下降，來(lái)不及補(bǔ)油，造成液壓系統(tǒng)無(wú)法工作，斗輪機(jī)處以癱瘓狀態(tài)。

（2）管接頭泄漏的主要原因是油溫高，使接頭密封件老化及檢修裝配工藝存在問(wèn)題，使密封件破損，斗輪機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行使管路支架松動(dòng)或脫落，一旦有機(jī)械振動(dòng)，壓力脈動(dòng)使接頭松動(dòng)，造成管接頭泄漏。

（3）液壓元件使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成接合面的表面粗糙度和不平度過(guò)大，由各種原因引起部件變形使兩接合面不能全面接觸，導(dǎo)致密封件硬化或破損失效。

（4）液壓元件泄漏另一原因是油液與密封材料的相容性。在采購(gòu)密封件時(shí)忽視其材質(zhì)，材質(zhì)選購(gòu)錯(cuò)誤，使密封件迅速老化，造成液壓元件泄漏。

3.3液壓站

俯仰油泵、電機(jī)相鄰設(shè)備距離近，給電機(jī)拆檢、設(shè)備更換等檢修工作帶來(lái)極大的不便，壓力表（工作油、控制油）安裝于箱內(nèi)便于隨時(shí)監(jiān)視，也為最初設(shè)計(jì)原因。

3.4油溫過(guò)高

液壓系統(tǒng)無(wú)冷卻裝置，夏季油液做功循環(huán)造成油溫上升過(guò)快，影響液壓油使用壽命。

斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)工作。為此，有必要對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造。見(jiàn)原液壓原理圖。

4改造措施

此次改造液壓站是原有液壓站基礎(chǔ)上進(jìn)行，改進(jìn)了原液壓站的不足之處，完善更多的功能，使用起來(lái)更安全可靠。

（1）采用獨(dú)立的變量泵和齒輪泵為動(dòng)力，將液壓系統(tǒng)工作油與控制油分開(kāi)，通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的電磁溢流閥可精確調(diào)整控制油油壓力3.5MP～4.5MP，工作油調(diào)整壓力12MP～16MP，無(wú)泄漏及共振，同時(shí)配兩位四通閥（調(diào)速閥）進(jìn)行對(duì)油缸升降控制，在通向油缸的液壓管路中裝有雙向節(jié)流閥（或在油缸上下口與液控單向閥之間加裝截止閥）使油缸同步性更好，升降更平穩(wěn)，機(jī)構(gòu)更安全，所有管路重新配管。液壓油箱采用純不銹鋼材質(zhì)?？刂齐娐凡捎?4V電源。

（2）控制閥組采用疊加閥為控制元件，使連接更緊湊、體積更小、泄漏更少、維護(hù)更方便。

（3）將俯仰液壓系統(tǒng)壓力表安裝于液壓站箱體面板，增加檢修空間，利于設(shè)備維護(hù)、檢修。

（4）為減少冬季液壓油管路凍結(jié)造成的故障，增加液壓管路電伴熱裝置，冬季運(yùn)行各油管末端能維持25度，杜絕油管結(jié)凍。。

（5）為杜絕油溫升高造成各種故障，增設(shè)油液冷卻功能，使該站更具安 全可靠、節(jié)能、調(diào)解方便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，夏季運(yùn)行油溫保持在40度以下。

2號(hào)斗輪機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖

1—油箱、2—空氣濾清器、3—溫度表、4—大油泵過(guò)濾器、5—大油泵、6—大油泵電動(dòng)機(jī)、7—液壓油冷卻器、8—回油壓力傳感器、9—溫度傳感器、10—電磁溢流閥、11—單向閥、12—壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)、13—液壓軟管接頭、14—系統(tǒng)壓力表、15—外接壓力檢測(cè)、16—電磁換向閥、17—疊加式雙聯(lián)單向節(jié)流閥、18—電磁閥、19—加熱器、20—液控閥、21—小油泵、22—小油泵電動(dòng)機(jī)、23—小油泵過(guò)濾器

5安裝及使用方法

5.1油箱安放

通過(guò)空氣濾清器加注清潔液壓油。液壓油應(yīng)加至油標(biāo)上限位置。油的品種：冬季使用46#抗磨液壓油，夏季使用68#抗磨液壓油。油的清潔度應(yīng)滿足ISO4406.18/.5的要求。

5.2管路連接

將懸臂仰俯油缸的油口和泵站集成塊上相對(duì)應(yīng)的油口用高壓軟管連接，注意接頭尺寸的差異，將相同尺寸的接頭進(jìn)行連接，不可調(diào)換。

5.3系統(tǒng)原理

當(dāng)兩個(gè)電磁閥線圈同時(shí)通電時(shí)，來(lái)自變量泵的壓力油，打開(kāi)單向閥，通過(guò)電磁換向閥、單向節(jié)流閥、油缸下方液控單向閥進(jìn)入油缸無(wú)桿腔。與此同時(shí)，來(lái)自柱塞泵的另一路壓力油通過(guò)電磁換向閥進(jìn)入液壓缸上下兩個(gè)液控單向閥控制腔，打開(kāi)兩個(gè)液控單向閥。這樣無(wú)桿腔壓力油通過(guò)油缸上部液控單向閥、單向節(jié)流、電磁換向閥、回油過(guò)濾器、返回油箱。此時(shí)油缸的活塞桿向外伸出。當(dāng)兩個(gè)電磁閥線圈同時(shí)通電時(shí)，來(lái)自柱塞泵的壓力油，打開(kāi)單向閥，通過(guò)電磁換向閥、單向節(jié)流閥、油缸上方液控單向閥進(jìn)入油缸有桿腔。與此同時(shí)，來(lái)自柱塞泵的另一路壓力油通過(guò)電磁換向閥進(jìn)入液壓缸上下兩個(gè)液控單向閥控制腔，打開(kāi)兩個(gè)液控單向閥，有桿腔壓力油通過(guò)油缸下部液控單向閥、單向節(jié)流閥、電磁換向閥、回油過(guò)濾器、返回油箱。此時(shí)油缸的活塞桿縮回。

5.4送電試機(jī)

電源及所有控制線布置完畢后做空載試車，無(wú)誤后點(diǎn)動(dòng)電機(jī)觀看電機(jī)尾部風(fēng)扇葉應(yīng)為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。

5.5系統(tǒng)調(diào)整

當(dāng)前臂架水平落在煤堆時(shí)的調(diào)整：液壓缸沖壓時(shí)應(yīng)先給有桿腔沖壓后再給無(wú)桿腔沖壓，沖壓過(guò)程要求必須是點(diǎn)動(dòng)控制，往復(fù)沖壓三次后進(jìn)行前臂架上升下降調(diào)試。前臂架首先上升、下降0.5米間運(yùn)動(dòng)三次，再上升、下降1米間運(yùn)動(dòng)三次。液壓缸系統(tǒng)保住壓力后（即前臂架能平穩(wěn)懸停時(shí)）將前臂架回轉(zhuǎn)一個(gè)適合下降的角度，將前臂架下降至最低點(diǎn)（目的將前臂架無(wú)桿腔壓力油全部回油箱做到排空氣效果），然后前臂架在水平位與低位間往復(fù)運(yùn)動(dòng)8次（充油、排氣），不要一次性上升到水平位置，每次往返動(dòng)作后提升一個(gè)高度逐漸上升到水平位置，水平位置與低位間調(diào)節(jié)完好后，再往復(fù)運(yùn)動(dòng)8次，逐漸上升高度到達(dá)極限。最高點(diǎn)與最低點(diǎn)間往復(fù)運(yùn)動(dòng)5次左右，系統(tǒng)穩(wěn)定可正常使用。

5.6懸臂部分壓力的設(shè)定

系統(tǒng)主油路與控制油路分別由兩個(gè)泵通過(guò)兩個(gè)電磁溢流閥來(lái)控制。主油路出廠設(shè)計(jì)額定壓力值為16MP，電磁溢流閥工作時(shí)須通電，系統(tǒng)電磁溢流閥為斷電溢流型。電磁溢流閥有個(gè)調(diào)整旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力會(huì)升高，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)壓力會(huì)降低。首次啟動(dòng)先將注油路壓力調(diào)節(jié)在7MP，控制油壓力調(diào)整在3MP，調(diào)試過(guò)程中短時(shí)間點(diǎn)動(dòng)控制慢慢上升壓力值，上升一點(diǎn)查看一下效果。當(dāng)壓力值剛好滿足前臂架最低點(diǎn)最高點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)即可。系統(tǒng)工作壓力不能大于出廠設(shè)計(jì)的額定壓力16MP。前臂架上升下降速度調(diào)整通過(guò)單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)時(shí)開(kāi)關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)流量減小液壓缸伸縮速度減慢，開(kāi)關(guān)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)流量增大液壓缸伸縮速度加快。速度調(diào)整過(guò)程要循序漸進(jìn)，禁止大量調(diào)整防止危險(xiǎn)發(fā)生。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

6.1杜絕事故

改造前系統(tǒng)無(wú)備用，滲漏嚴(yán)重，壓力波動(dòng)大，俯仰升降不平穩(wěn)，出現(xiàn)問(wèn)題，立即成為事故進(jìn)行搶修費(fèi)時(shí)費(fèi)力，改造后，未發(fā)生由于液壓系統(tǒng)問(wèn)題而造成缺陷。

6.2減少元件損壞

改造前兩年俯仰油缸更換2個(gè)，油泵更換 1 個(gè)、電磁換向閥更換 1 個(gè)、節(jié)流閥更換 1 個(gè)；液壓站內(nèi)疊加閥組滲漏多次處理不能徹底消除，改造運(yùn)行后壓力平穩(wěn)無(wú)原件損壞。

6.3降低維護(hù)工作

相當(dāng)穩(wěn)定。

改造前泵站泄漏嚴(yán)重，日常維護(hù)清潔困難，改造后現(xiàn)場(chǎng)干凈、維護(hù)方便、系統(tǒng)運(yùn)行參考

參考文獻(xiàn)：

[1] 崔國(guó)泰 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 1994.04

[2] 吳克敬 《液壓傳動(dòng)》 1984.02

[3] 長(zhǎng)春發(fā)電設(shè)備總廠《斗輪機(jī)液壓調(diào)試手冊(cè)》 2007.07

作者簡(jiǎn)介：

王聰，男，大專學(xué)歷、助理工程師，長(zhǎng)期從事火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)及卸儲(chǔ)煤設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)工作。