60MN 臥式鋼管熱擠壓機液壓泵運行優(yōu)化

60MN 臥式鋼管熱擠壓機液壓泵運行優(yōu)化

周 強

上海市寶鋼特鋼有限公司鋼管廠 上海 201900

摘 要: 寶鋼特鋼鋼管廠 2009 年投產(chǎn)的 60MN 擴孔機臥式鋼管熱擠壓機液壓系統(tǒng)液壓泵使用壽命短。在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，優(yōu)化液壓泵運行模式，改善液壓泵使用環(huán)境，延長使用壽命。

關(guān)鍵詞:60MN 擴孔機臥式鋼管熱擠壓機液壓泵; 優(yōu)化運行; 延長使用壽命

一、60MN 臥式鋼管熱擠壓機液壓系統(tǒng)簡介

寶鋼特鋼鋼管廠 2009 年投產(chǎn)的 60MN 擴孔機臥式鋼管熱擠壓機液壓系統(tǒng)動力源有: 7 臺動作泵，6 臺供蓄能器泵，1 臺控制油泵，1 臺輔助動作泵，及 12 組活塞式蓄能器組成; 集成控制閥塊主要有: BG30 為 7 臺動作泵壓力控制集成塊，BG18 為 6臺供蓄能器泵壓力控制集成塊，BD20 為 1 臺控制油泵壓力控制集成塊，BD21 為 1 臺輔助動作泵壓力控制集成塊，BG25 為12 組活塞式蓄能器高壓油輸出控制集成塊; BG31 為擠壓桿動作控制集成塊，BG32 為擠壓芯棒動作控制集成塊，BG33 為擠壓桶動作控制集成塊，及其他輔助動作控制集成塊; 執(zhí)行元件主要有: 1 臺主缸，2 臺上下側(cè)缸，2 臺水平側(cè)缸，4 臺擠壓桶動作缸，及其他輔助動作油缸組成。擠壓機待機時，12 組活塞式蓄能器由 6 臺供蓄能器泵提供液壓油，蓄能器液壓油壓力提高至 320Bar，壓力控制液壓泵輸出流量降至接近 0L/min，液壓泵始終保持 320Bar 壓力下工作; 擠壓機實施擠壓時，7 臺動作泵，6 臺供蓄能器泵及及 12 組活塞式蓄能器組同時提供高壓油; 除擠壓動作外，其余擠壓機動作，由 7 臺動作泵根據(jù)設(shè)定要求提供液壓油。

二、使用過程中出現(xiàn)擠壓機液壓泵損壞頻繁的問題擠壓機投入使用后，多次發(fā)生為 12 組活塞式蓄能器提供高壓液壓油的 6 臺液壓泵損壞，液壓泵損壞后產(chǎn)生的金屬顆粒進入液壓系統(tǒng)，嚴重影響液壓系統(tǒng)的安全運行，被迫停產(chǎn)檢修，更換液壓泵，清潔液壓系統(tǒng)。

三、擠壓機液壓泵損壞頻繁的問題產(chǎn)生原因簡析經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，擠壓機處于待機時，12 組活塞式蓄能器由 6臺供蓄能器泵提供液壓油，蓄能器液壓油壓力提高至 320Bar，壓力控制液壓泵輸出流量降至接近 0L/min，液壓泵始終保持320Bar 壓力下工作。此時液壓泵在高壓狀態(tài)下處于極小流量輸出，液壓泵發(fā)熱高，輸出流量小，散熱條件差，液壓泵處于極惡劣的工況下運行，易造成液壓泵組損壞。

四、優(yōu)化優(yōu)化液壓泵模式，改善運行環(huán)境為改變擠壓機處于待機時，液壓泵在高壓狀態(tài)下處于極小流量輸出，液壓泵發(fā)熱高，輸出流量小，散熱條件差，液壓泵處于極惡劣的工況下運行的狀態(tài)。經(jīng)對該液壓系統(tǒng)分析，擠壓機處于待機時擬采用設(shè)定液壓壓力于 315Bar 至 305Bar，即液壓壓力達 315Bar 時，液壓泵處于卸荷狀態(tài); 液壓壓力泄漏降至305Bar 時，液壓泵建立高壓，為蓄能器供油; 液壓壓力升至315Bar 時，液壓泵再次處于卸荷狀態(tài)。

五、理論計算，優(yōu)化運行能否生產(chǎn)需要60MN 臥式鋼管熱擠壓機主要相關(guān)參數(shù): 操作壓力為270Bar 至 300Bar，擠壓坯料zui長為 1300mm，擠壓主缸直徑為1270mm，上下側(cè)缸直徑為 500mm，水平側(cè)缸直徑為 500mm，活塞式蓄能器氣包容積為 3600L，活塞容積為 745L，蓄能器氣體壓力高于 260Bar，擠壓過程中氣體溫度不變。由上述條件可計算，擠壓機采用zui高壓力，擠壓zui長坯料，即擠壓機擠壓一次需要zui多的高壓液壓油的容積為:V 需 =1/4 * π( D2 + 4 * d2)*L = 1/4 * π( 12． 72 + 4 * 52)*13 =2667． 7( L)根據(jù)理想氣體阿伏加德定理:P1 * V1/T1 = P2 * V2/T2 = 恒量因擠壓過程中氣體溫度不變，即 P1 * V1 = P2 * V2擠壓過程中操作壓力為 270Bar 至 300Bar，12 組活塞式蓄能器可提供高壓液壓油容積為:V =12 * ( 260/270 * ( 3600 + 745) -260/300 * ( 3600 + 745) )=5020． 9( L)通過計算可得出，12 組活塞式蓄能器有能力為擠壓過程提供足夠的高壓液壓油。

六、通過優(yōu)化計算機控制程序，調(diào)整液壓泵運行模式通過修改計算機控制程序，擠壓機處于待機時設(shè)定液壓壓力于 315Bar 至 305Bar，即液壓壓力達 315Bar 時，液壓泵處于卸荷狀態(tài); 液壓壓力泄漏降到305Bar 時，液壓泵建立高壓，為蓄能器供油。優(yōu)化液壓泵運行模式后，擠壓機處于待機時蓄能器液壓壓力曲線見下圖，液壓泵消除了在高壓狀態(tài)下處于極小流量輸出的狀態(tài)，液壓泵運行工況明顯改善，使用壽命得以明顯延長。優(yōu)化液壓泵運行模式后，擠壓機處于待機時蓄能器液壓壓力曲線圖。

參考文獻:

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［4］李中興，等． 液壓系統(tǒng)設(shè)備管理維護手冊． 上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社．作者簡介: 周強( 1966-) ，男，上海人，本科，工程師，研究方向: 冶金機械設(shè)備技術(shù)。

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