型鋼廠大型線的步進式加熱爐采用法國斯坦因數字化燃燒技術，此技術為斯坦因公司于20世紀初研發并負責建造，設備的全部動作由液壓系統優化完成，在多年的運行中，液壓閥臺及管路震動較大，油缸在動作時容易產生油液泄露，不僅造成了大量的液壓故障停機，也造成了大量煤氣能源的浪費，給生產的運行帶來的成本損耗巨大。

　　

　　1、加熱爐提升閥臺故障分析

　　

　　當步進梁提升液壓缸開始動作時，可以發現主管路及支管路的振動異常明顯，故障點主要存在于系統的設計及閥臺元件的選取中，通過分析，一方面原液壓系統對減少液壓沖擊的設計較為簡單，且在施工后由于工時較短，導致整個比例系統程序調試均未全部完成。另一方面，對提升閥組液壓元件選取不合理，導致整個提升閥組啟閉過程中，液壓缸補油過程不及時造成液壓沖擊異常增大。

　　

　　2、液壓系統優化改造方案

　　

　　2.1為了保證提升油缸的速度為一定值，在主油路中使用了比例節流閥對通往油缸的油量進行節流，即對油缸的速度進行了調節。由于比例節流作用，導致節流閥出口油路的壓力降低，使得通往液壓缸油路的流量瞬間減少，一定程度上產生了吸空現象，由此產生了較大的壓力沖擊，使得閥臺及管路震動產生，因此需要對主管路中比例節流閥出口的油量進行調節，來降低液壓缸提升時的瞬間沖擊。

 

液壓系統優化

　　

　　通過對系統原理圖進行分析，我們認為對油量有調整作用的為一個插裝閥，在液壓缸提升時，高壓油首先通過一個帶減壓閥的二通插裝閥，由它對管路流量進行減壓，減壓后的壓力油通往比例節流閥，因此需要此減壓閥進行改造。此二通插裝閥為帶減壓功能的插裝閥，減壓閥為先導式錐閥，集成在插裝閥蓋板上，其主閥芯組件為插裝閥用于控制蓋板封閉，其作用原理為：作用于A口的壓力經控制油的節流孔進入主閥芯彈簧腔，當壓力地與性能極限或先導閥彈簧設定壓力時，主閥芯的液壓力平衡，彈簧力使主閥芯保持開啟狀態，因此，油液可以自由的從B口流入A口。當壓力達到先導彈簧設定的壓力時，主閥芯關閉，并根據壓力-流量特性曲線降低A口的壓力。

　　

　　經過研究發現，壓力油經過減壓閥和節流閥后，壓力降低，流量減少，導致通往液壓缸的流量降低，產生了一定量的吸空，由此產生了震動，究其原因，是因為壓力油通過插裝閥主閥芯后壓力降低，而此時的壓力需要補給節流閥的出口以供給液壓缸流量，為此，我們對閥組進行了重新選型，為了能夠給液壓缸的補給流量增大，我們對插裝閥的型號重新選取，主要功能改變為插裝閥前補給壓力，即給液壓缸補油的壓力和流量增大，保證了液壓缸在提升時的流量。相比前一種插裝閥，改造后的閥組補給流量大，由此產生的提升油量吸空也就得以消失，相應的管路震動也就減少了

　　

　　2.2通過對液壓缸動作程序進行優化，通過增加延時，減緩油缸突然啟動的時間，減少油路內的突然沖擊，從而減少管路震動：步進梁以高速開始向上移動，當步進梁到達“在中間位置之前減速”時，步進梁以中等速度向上移動，直至到達“在中間位置之后加速”為止，然后步進梁以高速向上移動，當步進梁到達“在上部位置之前減速”時，步進梁以低速向上移動；步進梁以高速開始向下移動，當步進梁到達“在中間位置之前減速”時，步進梁以中等速度向下移動，一直到到達“在中間位置之后加速”為止，然后步進梁以高速向下移動，當步進梁到達“在下部位置之前減速”時，步進梁以低速向下移動。

　　

　　2.3主管路增加蓄能器組：在提升閥臺主管路上安裝一套蓄能器組，通過對壓力及瞬間流量的計算安裝6個皮囊式蓄能器，自投入以來，消除了液壓站泵組產生的噪聲與振動，有效的降低了提升動作瞬間給管路帶來的衰減脈動，確保了液壓缸動作時的穩定性。

　　

　　2.4泵組改造，降低系統壓力：由于加熱爐步進梁提升時瞬間動作較快，因此重點對液壓站的泵組重新選取型號，將原系統中單泵的排量由140ml/rev改造為180ml/rev，可以提高瞬間泵組的流量，并且對液壓站的出口壓力進行調節，由原來單泵170Bar降低為130Bar，通過降低管路壓力提高系統流量的方式降低管路振動。

　　

　　2.5系統管路減震改造：對閥臺主管路進行改造，將通往閥臺的兩根硬管改造為軟管連接，由于軟管長度有一定的余量，為柔性連接，可以在很大程度上吸收系統的沖擊震動，并且將接頭連接形式由原來的活結式改造為SAE法蘭式，起到了管路連接穩固的作用，在很大程度上減少了噴油事故。

　　

　　2.6加強管路固定，減少管路震動：加強管路的固定工作，更換損壞及缺失的管夾，對于動作頻繁，彎頭較多鋪設較長的管線，在原有管夾的基礎上，使用重型鋁合金管夾并加數量，以獲得較少的震動量。

　　

　　3、TPM培訓公司對于液壓系統優化改造后的效果總結

　　

　　改造項目實施以來，降低了步進梁提升閥臺的沖擊振動，從而減少了管路及密封的損壞，延長了油缸的主體設備的壽命，因此產生的停機時間已全部消除，不僅降低了設備維護難度，也減少了設備成本，提高了生產作業率。