液压站设计
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线棒、板带及各类型钢轧机减速机配套液压站的核心技术

2025-12-10 14:01

一、自适应负载的液压动力调节技术

该技术是应对不同轧机减速机负载波动的关键,核心在于让液压站输出的压力、流量与减速机实时工况动态匹配。针对线棒轧机高速轧制(转速可达 1500r/min 以上)时的轻载高频需求,以及板带轧机大扭矩传动(轧制力超 30MN)时的重载稳定需求,通常采用 “变频电机 + 变量柱塞泵” 组合架构,通过 PLC 采集减速机的转速、扭矩信号,实时调节泵组排量:当减速机处于空载启动或低速调机阶段,降低泵组输出流量以节能;当进入满负荷轧制阶段,迅速提升压力至设定值(板带轧机可达 25-31.5MPa),确保润滑油膜厚度与制动离合动作的响应速度。部分高端系统还集成负载敏感阀,可根据执行元件(如制动油缸)的压力反馈,自动切断非必要回路的流量,进一步提升能效与控制精度。

二、抗污染与油液洁净度保持技术

冶金车间存在粉尘、铁屑、高温油气等污染物,一旦进入液压系统,会直接导致减速机齿轮、轴承磨损及液压阀卡滞,因此油液洁净度控制是核心技术之一。该技术体系包含三级保障:一是源头过滤,在新油注入管路中设置 1-3μm 高精度滤油机,确保注入油液清洁度达到 NAS8 级及以上;二是回路过滤,采用 “吸油滤 + 高压滤 + 回油滤” 三级过滤架构,其中回油滤选用带压差报警的玻璃纤维滤芯,过滤精度≤5μm,可实时监测滤芯堵塞状态;三是油箱防污染设计,油箱顶部采用封闭式呼吸帽(内置干燥剂与滤网),防止粉尘进入,同时底部设置倾斜式沉淀槽,配合磁性分离器吸附油液中的铁磁性杂质,避免杂质循环进入减速机内部。

三、宽温域油液温控与热管理技术

轧机减速机运行时会产生大量热量(板带轧机减速机单机发热量可达 5-10kW),且冶金车间环境温度波动大(热轧车间夏季可达 45℃以上),若油温过高(超过 60℃)会导致油液黏度下降、润滑性能失效,因此宽温域温控技术至关重要。目前主流方案为 “智能复合冷却系统”:当油温低于 30℃时,通过电加热管(功率 5-15kW,带温度联锁保护)对油液预热,防止低温启动时润滑不足;当油温在 30-55℃时,依靠油箱自身散热;当油温超过 55℃时,自动启动冷却回路 —— 热轧车间优先选用水冷散热器(冷却面积 10-50㎡,配合电磁流量计监测流量),冷轧车间可选用风冷散热器(带变频风机,根据油温调节转速),同时通过 PLC 控制冷却器启停,确保油温稳定在 35-50℃的最佳区间。

四、高频响应的制动离合控制技术

在型钢轧机多道次轧制、线棒轧机换辊等场景中,减速机需频繁切换 “结合 / 分离” 状态,且紧急停机时需在 0.5-1s 内完成制动,因此高频响应控制技术是核心。该技术依赖 “电液比例阀 + 蓄能器” 的协同架构:电液比例阀选用响应时间≤50ms 的直动式比例换向阀,可根据控制信号精准调节油缸进油量,实现制动 / 离合动作的无级调速,避免机械冲击;蓄能器(通常为皮囊式,容积 10-50L,预充压力为系统工作压力的 60%-70%)作为应急动力源,可在泵组流量不足时快速补油,确保制动动作的及时性;同时,系统设置压力反馈闭环,通过压力传感器(精度 ±0.5% FS)实时监测油缸压力,若压力波动超过设定值(±0.3MPa),立即调整比例阀输出,防止因压力不足导致制动失效或压力过高损坏部件。

五、抗振动与工况自适应监测技术

轧机运行时会产生强烈振动(振幅可达 0.1-0.5mm),易导致液压站管路松动、密封件磨损及传感器误报,因此抗振动设计与工况监测技术是保障系统可靠性的关键。抗振动方面,采用 “柔性连接 + 刚性固定” 组合方案:泵组与油箱之间通过减震垫(硬度 50-70 Shore A)隔离振动,管路采用高压软管(耐压力≥系统工作压力 1.5 倍,弯曲半径≥10 倍管径)连接,避免刚性管路因振动疲劳开裂;阀组与集成块通过高强度螺栓(8.8 级以上)固定,且集成块底部设置加强筋,提升结构刚度。工况监测方面,构建 “多参数融合监测系统”:通过压力传感器监测泵出口、油缸腔室压力,温度传感器监测油温、泵体温度,振动传感器(安装于泵组、减速机输入端)监测振动加速度(量程 0-50m/s²),油液传感器监测油液黏度、水分含量(水分含量超过 0.1% 时报警),所有数据实时传输至 PLC,若某参数超出阈值(如泵体温度超过 70℃、振动加速度超过 20m/s²),立即触发声光报警,并根据故障等级执行 “降负荷运行” 或 “紧急停机” 动作,同时记录故障数据,便于后期故障诊断与维护。


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