冷连轧机组液压泄漏原因分析及处理

冷连轧机组液压泄漏原因分析及处理

1冷连轧机组运行及维护情况该公司的冷连压机于2004年9月开始生产，6年后，产品生产、设备运行和维护逐步稳定。但在生产过程中,冷连轧机组机架内液压缸和液压管接头出现泄漏事故。漏油进入乳化液系统污染钢带,严重影响产品质量。2添加流动明油统计2009年冷连轧机组的液压泄漏量,其中机架内液压缸和管路泄漏量占88%,泄漏液压油直接进入乳化液系统造成乳化液的污染。为了保证乳化液的正常功效,每混入多少液压油就得添加多少轧制油,还要撇油分离,每年造成数百万元的油耗损失,并污染带钢,造成产品质量降级。乳化液被液压油污染后,对带钢的润滑、冷却和清洁功效降低,当乳化液杂油浓度含量较高时,出现轧制过程中的“过润滑”,使轧辊与钢带间出现“打滑”造成板印,轧机出口的压缩空气吹扫也很难清除残留在板面上有着较高附着力的液压油等,残留在板面上的液压油在罩式退火后留下黑斑。3辊系缸泄漏情况五连轧1至4号轧机机架内有正、负弯辊缸、平衡缸、压板缸、斜楔缸等共100个,5号轧机机架内有34个液压缸,液压管接头和胶管众多且轧钢时长期承受高温乳化液冲刷,停机时又迅速冷却,换辊时频繁拆装等,造成管接头热胀冷缩变形大、橡胶密封老化快、震动易松脱等,产生大量泄漏,对比统计两年间1月~10月的油品消耗,2009年消耗67184升,2010年消耗42224升。泄漏分类比对如图1所示。分类统计表明:(1)辊系油缸泄漏严重,主要来自轧机的负弯缸和正弯缸,由于这些液压缸都安装在轧机轴承座上,换辊时随轧辊更换,换辊和轧钢时轴承座与活塞杆相对搓动,发生断带产生剧烈冲击经常造成活塞杆拉伤、密封失效等;(2)胶管爆裂和管路接头泄漏量合计最多,胶管泄漏原因主要是高温乳化液浸泡胶层老化变软脱落、钢丝编织层暴露、卡箍松脱等造成的喷油现象。虽然大量硬管接头做了焊接,但由于液压管接头和胶管数量多,且轧钢时长期承受高温乳化液冲刷,停机时又迅速冷却,换辊时频繁拆装等,造成如标准管接头热胀冷缩变形大、橡胶密封老化快、震动大,易松脱等泄漏因素;(3)支撑辊平衡缸为安装在下支撑辊轴承座上的柱塞缸,原设计精度低,密封效果不好,换辊时如误操作会将柱塞打出造成液压油大量溢出;(4)站内泄漏主要是由于主供油管盲板密封老化造成喷油,块插接头泄漏主要是由于频繁插拔造成的密封损坏所致,其他液压缸泄漏主要是轧机入口缓冲缸,上料时钢卷对其产生冲撞,经常造成活塞杆密封失效泄漏和管接头松脱喷油;(5)2009年爆胶管和正、负弯辊缸泄漏占到总泄漏量的62.4%,经过逐步改进现已有所好转,胶管故障由31.6%降到18.8%,正、负弯缸故障由30.8%降到9.4%,但胶管和正、负弯缸泄漏量仍然很大。4改进措施4.1冷轧机轧压机装置图2中,压头1通过挡圈3、卡簧4固定在活塞杆5上,压紧球面垫12,聚氨酯密封环2用于缓冲和扶正压头1,这种结构可以吸收轴承座对活塞杆的径向冲击和震动;油缸端盖6由外到内依次选用Z性防尘圈7(AIG525B0033)、低压U型圈8(AIG526H0093)、导向带9(AIG530A0018)及有泄压功能同轴高压封10(SYPRIMOMS-MRPR)结构设计,使杆密封可靠耐用;端盖6与缸筒11密封采用双O型圈静密封。根据冷轧机轧制板型的不同,需要对上下工作辊进行弯曲变形,以利于调整板型,避免跑偏断带,负弯缸是对工作辊的辊身给一个向内弯曲的力,使板型产生中间厚的趋势;正弯缸是对工作辊的辊身给一个向外弯曲的力,使板型产生两边厚的趋势,使板型得到控制,提高产品质量。由于原弯辊缸无自动找正功能、缸盖内杆密封设计不良、装配精度不高等,经常造成缸体密封损坏、缸体变形、缸体底部断裂等,为此进行了改进,如图2所示。4.2小端环形密封如图3、图4所示:焊接接头1通过压紧六角螺母2(开有卸荷孔、材料42CrMo调质)、反丝扣内螺套3将锥密封4压紧在接头廓孔内锥头上,接口廓孔锥角90°,密封锥4锥角80°,使压紧后小端环状密封,因反丝扣内螺套3的设计使密封锥4压紧时不随动旋转,且密封锥4材料选用1Cr18Ni9Ti,具备表面软、心部硬、弹性好、耐磨损等特性使密封后耐冲击振动、耐高温乳化液冲刷、反复拆装磨损小,运用锥密封4外套装的聚氨酯导向套5将锥密封4定位于反丝扣内螺套3里,材料选用40CrNi2MoA,运用聚氨酯导向套5的弹性压缩时吸收封闭空间存油和补偿金属弹性变形;液压胶管一端为焊接接头,另一端为外螺纹,接头形式简单,订货容易,但为解决液压胶管在高温乳化液冲刷下外层胶皮脱落,压扣易松脱等现象,宜选用外编制钢丝网铠装胶管,以均匀吸热保护外层胶皮。4.3采用高速接口系统注浆,方便集中插拔在冷轧机日常辊系更换中,操作人员需要插拔众多管路连接胶管上的快速接头,因操作不当憋压泄油和敲击快插接头密封锥损坏密封造成的泄漏严重。新的设计中正、负弯辊缸和支撑辊平衡缸多布置在牌坊E形块上,油管接头无需插拔,但鉴于现有结构,改进为集成快速接头连接板随换辊小车移动集中插拔,以提高插拔准确度和避免人为操作失误;站内泄漏主要发生在今年的一次主供油管连接法兰O形密封圈的损坏,现已将法兰端面密封改为内紫铜垫、外O型圈双道密封。4.4活塞杆密封导向套部位增加强度轧机入口缓冲缸的泄漏主要来自活塞杆密封和油管接头,上卷时钢卷对油缸的撞击使活塞杆承受较大径向冲击力,油管接头也容易震松,为此将活塞杆密封导向套部位加宽并装入静压轴承引冲击压力油至此扶正活塞杆,减少对杆密封的损坏。油缸管接头采用图3方式,以提高耐震能力和避免泄漏。5速接头人工插拔针对上述液压泄漏情况,概括分析认为有以下特点:(1)液压缸和管接头都在机架内,轧钢时承受高温乳化液冲刷,泄漏直接进入乳化液系统;(2)换辊时有许多快速接头人工插拔;(3)单卷轧制穿带次数多、轧钢断带事故多,轧辊轴承座上正弯缸、负弯缸、平衡缸等的缸杆承受冲击振动大;(4)正弯缸和负弯缸由伺服阀控制连接在轧机伺服系统,密封损坏和堵漏维修都对系统产生较多污染,易影响AGC压下缸的正常工作。同时,针对以上特点和危害,建议日常维护应加强以下工作:(1)定期更换密封和老化胶管;(2)规范操作人员插拔快速接头方式;(3)优化穿带流程和换辊操作步骤;(4)推广改进液压缸、管接头和选用外编制钢丝网铠装胶管等。6故障停机事故减少一些改进措施分步实施后,2010年的月平均油耗仅为2009年的2/3,没有产生过液压油污染造成的板面污染质量事故,由此产生的故障停机事故也大大减少。在冷连轧机组