柳小樂

摘? 要：近年來，液壓行業(yè)通過與國外技術(shù)先進(jìn)公司的合作，技術(shù)水平有了很大改觀，但整體水平仍然與國外有較大差距。需要結(jié)合液壓系統(tǒng)特點，確定設(shè)計優(yōu)化要點，從不同環(huán)節(jié)出發(fā)，采取合理的措施進(jìn)行優(yōu)化，減少系統(tǒng)故障的發(fā)生?；诖?，本文對冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的組成以及冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運行可靠性的措施進(jìn)行了分析。

3.3 維修階段控制

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)維修階段的優(yōu)化，主要目的就是降低系統(tǒng)故障后，診斷與處理難度。因此應(yīng)盡量選擇用互換性好的標(biāo)準(zhǔn)化零部件，提高系統(tǒng)拆裝的便利性，降低各部件拆裝的難度，并且裝配配對要易于識別。同時，對于易出現(xiàn)故障的部位，周圍應(yīng)預(yù)留出足夠的檢測空間與維修空間，在維修某零部件時，盡量不要對周圍部件造成影響。

3.4 硬件設(shè)計

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)硬件設(shè)計的關(guān)鍵就是控制器，以模擬量方式有效控制冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的邏輯，接著正確處理和運算數(shù)據(jù)，設(shè)定電位計輸出信號的轉(zhuǎn)速，然后經(jīng)過處理輸入控制器。模式轉(zhuǎn)換信號、壓力開關(guān)信號可以直接進(jìn)入輸入控制器。結(jié)合控制器的運行狀態(tài)，對信號進(jìn)行統(tǒng)計處理，利用功率、光電隔離和分頻方法，經(jīng)過轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動機(jī)和比例閥的處理，最后輸入控制器。控制器是整個冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)電控部門的關(guān)鍵元件，它直接決定了硬件系統(tǒng)的使用性能。對于內(nèi)部CPU模塊，最好設(shè)置微處理器，降低冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的運行功耗，確保其安全性和實用性。同時，控制器必須滿足抗電磁干擾、防震、防水、耐高溫等需求，設(shè)計1個CAN-BUS總線接口、1個模擬量輸出點、3個開關(guān)量輸出點、2個轉(zhuǎn)速輸入點、6個開關(guān)量輸入點和4個模擬輸入點，而且還必須控制存儲量容量、開關(guān)量最大電流、電位計電源電壓、輸入端頻率范圍和模擬量輸入電壓范圍等。

3.5 系統(tǒng)污染控制

液壓油污染對系統(tǒng)可靠性具有很大影響，大部分系統(tǒng)故障是由液壓油污染誘發(fā)，因此在使用與維修階段，需要重點做好對液壓系統(tǒng)清潔度的控制，將管理措施落實到生產(chǎn)、配置、適用與維修等不同階段。系統(tǒng)裝配前需要對管路、郵箱、接頭以及液壓元件等進(jìn)行全面清潔，尤其是液壓集成閥塊，需要徹底清除掉其內(nèi)部油道表面存有的尖角與毛刺。裝配完成后則應(yīng)對整個系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，對系統(tǒng)內(nèi)殘留的污染物進(jìn)行全面清除。

3.6 電液比例減壓閥設(shè)計

電液比例減壓閥設(shè)計的重點是精度和速度控制。與普通液壓閥相比，雖然冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的應(yīng)用功能更加完整，但是，存在信號不足的情況，這會直接影響比例閥的驅(qū)動。因此，在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)可靠性設(shè)計中，對于電液比例減壓閥，要安置配套的電子放大器，增強(qiáng)控制器的輸出信號。同時，冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)為了保持恒定的電磁引力，要根據(jù)比例磁鐵恒定氣隙計算電流平均值。為了保證負(fù)載力和電磁力的平衡性，應(yīng)充分發(fā)揮電液比例閥結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，優(yōu)化斬波頻率、線圈電阻、靈敏度、重復(fù)精度、滯環(huán)、線圈電阻、電源和最大流量等基本參數(shù)。

3.7 維修階段控制

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)維修階段的優(yōu)化，主要目的就是降低系統(tǒng)故障后，診斷與處理難度。因此應(yīng)盡量選擇用互換性好的標(biāo)準(zhǔn)化零部件，提高系統(tǒng)拆裝的便利性，降低各部件拆裝的難度，并且裝配配對要易于識別。同時，對于易出現(xiàn)故障的部位，周圍應(yīng)預(yù)留出足夠的檢測空間與維修空間，在維修某零部件時，盡量不要對周圍部件造成影響。另外，提高系統(tǒng)故障可檢測性，在設(shè)計階段根據(jù)故障模式與影響分析，確定故障樹圖，便于后期故障的查找與診斷，提高故障處理的效率，降低故障影響范圍。

3.8 做好冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)主油泵設(shè)計

主油泵是冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)實現(xiàn)功能的基本裝置，設(shè)計主油泵時，要確定控制方式、泵體結(jié)構(gòu)方式、油泵工作方式等相關(guān)參數(shù)，以便有效控制出口狀態(tài)、鏈接方式，進(jìn)而有效確保主油泵的可靠性，實現(xiàn)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定與安全運行。主油泵設(shè)計要確定輔助結(jié)構(gòu)、側(cè)支線路的連接方式和吸油線路，進(jìn)而穩(wěn)定主油泵的運行狀況，保障主油泵功能的穩(wěn)定性和可靠性，保障冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)整體運行安全。主油泵設(shè)計要考慮溫度控制，要通過PLC、中控設(shè)備、功能繼電器等保障主油泵的溫度穩(wěn)定，以導(dǎo)油、通電、冷卻等方式實現(xiàn)對主油泵、油液溫度的全面調(diào)節(jié)和控制。主油泵設(shè)計還要考慮空腔吸油產(chǎn)生的油泵運行連續(xù)性和安全性問題，要在主油泵體系中設(shè)置蓄能器、溢流閥、齒輪泵等關(guān)鍵設(shè)備和裝置，全面控制油泵的壓力和流量，防止出現(xiàn)主油泵空腔吸油問題，進(jìn)而穩(wěn)定主油泵的壓力、排量和溫度，提升冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的可靠性。

3.9 規(guī)范生產(chǎn)、安裝操作流程

為控制冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染現(xiàn)象，需要生產(chǎn)安裝環(huán)節(jié)的操作人員進(jìn)行規(guī)范化操作。生產(chǎn)廠商根據(jù)已存在的普遍污染來源和自身生產(chǎn)效益考慮是否更換生產(chǎn)工藝，在冶金機(jī)械材料零件的選取上能否替換成耐高溫的其他種類鋼材，為規(guī)避作業(yè)環(huán)境中空氣和水進(jìn)入到液壓系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生污染，是否可以借鑒其他產(chǎn)業(yè)對機(jī)械密封性的設(shè)計，如無縫一體化設(shè)計，降低污染源進(jìn)入機(jī)械的概率。為延長機(jī)械使用壽命，生產(chǎn)企業(yè)需要在運行安裝初期對機(jī)械內(nèi)部進(jìn)行清洗，嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備組裝，減少對液壓系統(tǒng)內(nèi)油液的污染。生產(chǎn)和實際操作部門可就如何規(guī)范操作形成紙質(zhì)的書面報告，對操作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)考核，前端保證操作流程的規(guī)范，對污染物在初期進(jìn)入機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。生產(chǎn)廠商也可對系統(tǒng)內(nèi)因生產(chǎn)操作造成系統(tǒng)內(nèi)滯留固體顆粒污染設(shè)計開發(fā)出檢驗程序或檢驗設(shè)備。對出廠生產(chǎn)工作階段性完成之后，操作人員利用此段程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行檢查，通過階段性清理降低可能存在的固體污染物對系統(tǒng)的污染，實現(xiàn)中期通過規(guī)范的生產(chǎn)、安裝流程實現(xiàn)對污染物的控制。

4 結(jié)束語

可靠性是冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計工作的基本要求，是決定生產(chǎn)及設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的前提。既要考慮系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性與功能性，也要考慮系統(tǒng)外部的可靠性、安全性和連續(xù)性，需從平衡冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的輸入和輸出、系統(tǒng)和節(jié)點等方面出發(fā)，做到對系統(tǒng)制造、運行和維護(hù)的全面覆蓋，在提高設(shè)計水平的同時，強(qiáng)化和提升冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的適應(yīng)能力和工作效率。

參考文獻(xiàn)：[1]楊志軍.冶金機(jī)械液壓污染原因分析與控制方法[J].設(shè)備管理與維修，2019（12）：201-203.DOI：10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2019.06D.110.