設(shè)備監(jiān)理案例分析之鋁電解多功能扭拔機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)失效分析

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鋁電解多功能聯(lián)合機(jī)組是預(yù)焙陽極鋁電解生產(chǎn)關(guān)鍵的專用設(shè)備。它能完成預(yù)焙陽極鋁電解工藝中的打殼和覆蓋氧化鋁、更換陽極、出鋁、輔助提升陽極母線以及安裝和檢修電解槽時(shí)的吊運(yùn)等工作。其中全液壓扭拔機(jī)構(gòu)取代了早期使用的四鍵缸式更換陽極機(jī)構(gòu),具有對(duì)位準(zhǔn)確、動(dòng)作安全可靠、自動(dòng)更換陽極等優(yōu)點(diǎn)。公司現(xiàn)使用的20臺(tái)扭拔機(jī)構(gòu),是貴陽奧特機(jī)電有限公司的產(chǎn)品。
    液壓系統(tǒng)是扭拔機(jī)構(gòu)的主要組成部分,由于開始時(shí)對(duì)該機(jī)構(gòu)性能缺乏了解,特別是忽視了液壓油的管理,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障率較高,其中80%是由于油液污染造成。根據(jù)幾年的實(shí)踐,總結(jié)出扭拔機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)失效的主要原因是:油污染、發(fā)熱、泄漏和產(chǎn)生泡沫。
    一、油污染的原因與防治
    液壓系統(tǒng)液壓油的污染源,一般情況下有兩類,一類是來自于外部包括灰塵、鐵銹、布屑纖維和水垢等,另一類是由于油液添加劑變質(zhì)所形成的污染物。對(duì)第一類污染物可以采取以下提到的預(yù)防措施加以控制,而第二類污染則不能被有效地防止,尤其是當(dāng)系統(tǒng)油溫過熱時(shí),會(huì)加速這種污染物的形成。如能采取措施避免系統(tǒng)過熱,可減少這類污染物的產(chǎn)生,但即使在精心維護(hù)的情況下,由于氧化、冷凝和酸的形成,油液最終會(huì)變質(zhì)。因此,定期地更換油液是減少這些有害成分的途徑。實(shí)際中可以采取以下幾個(gè)措施:
    1.保持液壓油容器的清潔,油桶的蓋子應(yīng)密封良好,打開油桶之前,應(yīng)仔細(xì)清洗油桶的頂蓋;
    2.把液壓油加入油箱時(shí)使用清潔的加油設(shè)備;
    3.對(duì)過濾器和濾網(wǎng)應(yīng)定期維護(hù);
    4.必要時(shí)檢查并更換防塵圈和密封圈;
    5.拆卸液壓系統(tǒng)管路時(shí),要用干凈的材料封住拆除部分的管口,切不可用廢舊材料尤其是棉絲等。
    液壓系統(tǒng)中的過濾器不能忽略,多數(shù)使用者面臨的問題不是如何去更換濾芯,而是什么時(shí)候更換。當(dāng)然不必要的頻繁更換是浪費(fèi),但是當(dāng)工作條件比較惡劣時(shí),濾芯的更換周期應(yīng)當(dāng)比推薦的工作周期要短些。那么這個(gè)間隔到底多少是合適呢?有些技術(shù)人員認(rèn)為濾芯更換的時(shí)間是要等到濾芯堵塞報(bào)警的時(shí)候,其實(shí)這是不合理的。首先,當(dāng)濾芯堵塞時(shí),過濾器已經(jīng)不能工作了。其次,由于許多過濾裝置都裝有旁通閥,濾芯堵塞時(shí),未過濾的油液會(huì)通過旁通閥進(jìn)入系統(tǒng)。而沒有旁通閥的過濾器,堵塞的濾芯可能被壓潰,會(huì)使污染物進(jìn)入系統(tǒng)。
    建立一個(gè)準(zhǔn)確更換濾芯的時(shí)間表是比較困難的,這是因?yàn)槲廴疚镌谶^濾器內(nèi)的積累速度受許多因素影響。如:首次注入液壓系統(tǒng)的油液清潔度和補(bǔ)充油液的清潔度;補(bǔ)油時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)中污染物的量;工作中設(shè)備所遇到的污染物和環(huán)境灰塵含量;液壓缸密封和防塵狀態(tài)等。
    怎樣知道應(yīng)在什么時(shí)候更換濾芯呢?一種有效的方法是,經(jīng)常檢查濾芯的污染情況,假如在濾芯紙褶外部發(fā)現(xiàn)有污染物的薄層,說明油液通過濾芯時(shí)就已經(jīng)很費(fèi)力了;假如污染物已經(jīng)在紙褶的根部出現(xiàn),濾芯此時(shí)就需要更換了。雖然此時(shí)濾芯仍能捕獲污染物,但已開始阻擋油流,以至大量的油液會(huì)通過旁通閥進(jìn)入系統(tǒng),加速元件的磨損。
    二、泡沫的形成原因和防治
    形成泡沫的條件是油液混入了空氣,氣泡很小時(shí),會(huì)積聚在系統(tǒng)的各個(gè)部分。泡沫還會(huì)產(chǎn)生油液過熱現(xiàn)象,這是因?yàn)楫?dāng)油被壓縮時(shí),由于氣泡的存在增加了系統(tǒng)的溫度。也就是說,當(dāng)空氣被壓縮時(shí)溫度升高,熱的空氣氣泡加熱周圍的油液。因此,應(yīng)當(dāng)防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)。泡沫還是一種壓縮性高的物質(zhì),常影響泵的輸出特性,可能產(chǎn)生不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)和造成系統(tǒng)過早失效。液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生過多泡沫的主要原因是:油箱油位太低,泵可能將空氣吸人系統(tǒng)中;管道連接處泄漏;使用不合適的液壓介質(zhì),或者是油液粘度太高;液壓油變質(zhì)或存在有有害的雜質(zhì)。應(yīng)當(dāng)采取的措施是:
    1.必要時(shí),檢查并更換防塵圈和密封圈。更換密封圈和防塵圈時(shí),應(yīng)當(dāng)選用制造商推薦的材料;
    2.安裝軟管時(shí),要保證其牢固地支撐,振動(dòng)的軟管可能會(huì)造成管接頭松弛,使空氣進(jìn)入系統(tǒng),所以應(yīng)定期檢查軟管的連接處和固定部位。
    3.維修和重裝液壓元件時(shí)一定要仔細(xì),密封不合適會(huì)導(dǎo)致泄漏;
    4.選取粘度合適的油液。粘度太高,對(duì)控制的反應(yīng)遲緩,也會(huì)造成系統(tǒng)油溫升高、液壓泵吸空,從而增加泡沫的形成。