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进口液压泵在线状况监视检测与预知维修
在冶炼金属行业引进的全套设施中,其液压站大都配备布置德国力士乐,美国派克等欧,美,日等国家出产的高压,大流量液压柱塞泵机组。在设施投入运用后,因为引进时没有相应的液压柱塞泵技术文字说明,不了解泵的在线状况监视检测方法与保护方法及运用软生存年限,(软生存年限→是设施预设时规定的役龄时间界线)。有些国内公司设施管理担任职务人觉得:异国的液压柱塞泵性能好,运用生存年限长,只要液压泵在运转,系统压力还能达到,就不需要检查修理,也没有树立建全相应的液压泵现场检查规章制度,因此导致对进口的液压柱塞泵的管理误区。进口的液压柱塞泵与机械设施一样,都是有徭役时间界线。徭役时间界线的参差决定于液压媒介的保洁度以及设施运行中准确监视检测,保护及保护调养。本文中主要叙述分析泵在线检验测定,预知维修,保护调养,改易和调试。
1.进口液压柱塞泵(略称泵)磨耗的三个阶段
进口的液压泵的磨耗分为开始的一段时间磨耗,正常磨耗,异常磨耗三个阶段。
1.1开始一段的磨耗阶段:泵在零件制作过程中,零件金属外表有一定的微观不平度(外表光洁度)轴或孔存在的鸭蛋圆度与不直度,在金属外表发生开始的一段时间相对运动时,泵零件间相对高速运动,此时磨擦副间会萌生微小的磨擦磨耗,零件处于开始的磨耗阶段。
1.2正常磨耗阶段:通过时期的磨合,磨擦副间生成新的,精密度等级更高的光洁度,磨耗速度怠慢。进入了一段相比较长的牢稳运用阶段。
1.3异常磨耗阶段:在此阶段中,金属材料达到疲乏周期的定额生存年限,金属外表将萌生疲乏层,疲乏层在泵高温高压的特别运用状况下,金属表层易发生颗粒状剥离,磨耗急速提高,Z终造成零件失去效力。
1.4泵在运行中的相对运动的三对磨擦副(静压轴承关系)零件之间的磨耗,使零件间的缝子增大,泵内泄露量随之增多,油温也相应升高。泵软生存年限是从开始阶段的磨合期到牢稳运用阶段继续往前到疲乏剥落期阶段(猛烈磨耗阶段)。这三个阶段时间的参差主要决定于所运用的液压媒介的保洁度。
1.5影响泵的软生存年限还有此外一个表决性因素,就是泵的轴承的运用生存年限。由于轴承在泵壳内轴向负荷转动,泵壳内的三大磨擦副(1缸体配流面与配流盘;2柱塞杆与缸孔;3滑靴与斜盘)零件高速磨擦转动,金属表面运动时,金属与金属萌生接触磨擦,发生粘结和磨削,并且因为部分高温,导致大尺寸金属氧化物颗粒疲乏剥落,剥落的金属颗粒因没有办法排出泵壳外而积储在液压泵壳内。因泵壳体饱含液压油,淤积的金属颗粒与液压油混合掺杂在一块,随泵主光轴及缸体的转动又在壳体内旋流漂移,导致泵内轴承的加剧磨耗。轴承磨耗到一定程度后空隙增大,轴承空隙增大后轴承的掉转精密度减低后,没有办法保障缸体与配流盘的相对运动精密度,又毁伤了泵三对磨擦副之间的静液压的均衡,被毁伤的静液压轴承(三对磨擦副)又会加速磨耗。
纵然所运用的液压媒介达到保洁度标准,轴承还有一个基本的定额运用生存年限。轴承的定额生存年限分为(1)公称定额生存年限;(2)修正的定额生存年限;(3)深化计算的定额生存年限。
泵用轴承基本定额生存年限是指足够大的一组相同型号轴承中有90%在第一次显示出疲乏晴雨表前达到或超过的生存年限。定额生存年限计算的基础与ISO281完全相同,是Lundberg和Palmgren的疲乏理论,该理论思考了众多因素,涵盖材料的疲乏极限,润滑油,负荷与润滑油空隙内的相互关系以及轴承的磨擦特别的性质和负荷散布,在基本定额生存年限的计算中应思考其他因素,例如润滑油和污染的影响。不过假如油液中有大于10μm金属颗粒磨耗影响因素,就没有办法非常准确计算。该理论在遇有磨粒磨耗情况下,一般给出一个Z后定额生存年限值。液压柱塞泵运用的是INA企业滚柱轴承。达到FZG尝试的至少耐磨耗等级10级,干净度为NAS1638之8级,用β⒑≧100的过淋器的液压油的轴承软生存年限。
2、特别背景下的液压柱塞泵轴承
2.1在高温易燃背景下办公的液压系统中,运用难燃的HF(H:Hydraulicfluid液压油液:F:fire—resistant难燃)液压媒介。例如炼钢厂运用的液压媒介是HFC“水甘醇”办公液,这种油液与矿物油基液压油液相似,粘度/温度特别的性质较差。HF油液消除空气和污物的也较差,润滑油特别的性质也与矿物油基液压油相差甚远。空隙磨擦引动的磨粒磨耗`剥蚀和骨碌轴承疲乏等都萌生新的污染颗粒,德国力士乐企业所出产的E—系列液压柱塞泵和电动机的技术数值已作了调试,针对HF办公液的特别性质对柱塞泵所运用的轴承认为合适而使用代有“RR”镀层的特别轴承。(轴承Rrcorrotect耐腐性镀层)但这种代有“RR”镀层轴承的运用生存年限低于矿物油基液压油的50%。(HFD无水油液,磷酸酯不在此范围内)
2.2代有SL型号是德国力士乐企业为长期办公在高压背景下而预设的一种重负荷超长生存年限泵,SL型号的泵是认为合适而使用带静压均衡超长生存年限重载轴承,与标准型号泵相似,“SL”型号泵有较长的运用生存年限,泵可长期在高压状况下办公。在31.5MPa,公称转数和油液粘度36m㎡/s下软生存年限为10.000h。此泵设有专用于冲洗轴承的U油口。
3、影响泵软生存年限的因素
3.1轴承的摩损是影响泵软生存年限的表决因素,泵用轴承是在特别指定运转条件下及特别指定轴向负荷磨擦力矩的特别轴承。例如德国力士乐A4VSO型号直轴斜盘式泵用的轴承是瑞典INA轴承企业专为力士乐泵特别制作的,此种轴承骨碌接触区内赫兹压力与轴承合适面的平面或物体表面的大小与平常的轴承有非常大的差别,它与平常的轴承的差别是泵用轴承针对泵运转办公状况的特别负荷情况,认为合适而使用了对数曲线修形滚子的圆柱滚子轴承即以滚子母线为直线的修形理论与均布负荷的母线滚子轴承内圈和滚子接触面的对称指数修形曲线的特别滚柱轴承。
柱塞泵在办公压力达到峰值压力时,其散布在泵缸体孔中360°内分度圆中的九只柱塞中只有四只柱塞在向泵排口压缩高压力油,而萌生的偏载反作用力给予在主光轴前端的圆柱滚子轴承160°地区范围内上,这种现象使轴承承担主光轴变型所萌生的偏负荷力和多波峰式的突加冲击负荷力,在这两种外力作用下,轴承必然性地存在边界应力集中即“偏载边缘作用”,这必然减低轴承额定运用生存年限,同时也对泵的软生存年限带来影响。
3.2油液污染,主要是人为导致的污染,当改易液压滤芯时没有把滤筒内的油液排净或根本就不排出滤筒内的油液就抽换滤芯,导致滤筒内的污染物从滤筒的排口直接流入油箱。当一个≧10μm颗粒进入了泵中,便会导致配流面的一道划痕,当这道划痕在高压油液长时间的冲刷下,便会衍变成一道沟槽,就这样一道沟槽便会导致泵失去效力。
3.3吸空,对泵软生存年限影响Z大的是泵吸入带有空气的油液,在此要匡正液压界担任职务人的一个不正确观念,就是液压管道不漏油、管道不漏空气等。当油液管道及各部接头处严密封闭处于小的失去效力范围内,管道在一个大气的压力背景下是不泄露油液的,当泵排量增大时,泵吸油口S处便会显示出虹吸现象,外部大气的压力凌驾泵吸油S口几倍的大气的压力,泵吸油口便会从失去效力的部位吸入空气。当空气进入了泵配流地区范围从低压区改换到高压区时,在高压油的挤压作用下,气泡爆炸出现裂缝,便会对缸体配流面与配流盘间导致穴蚀现象。穴蚀严重时导致缸体配流面铜层间隔区窜通。另一种泵吸入空气的原因是液压油箱容量小或油箱内间隔板预设不合理,当液压系统回油时所带入到油液中的空气气泡还没有被彻底消出时就被泵吸油口吸走了,也会造成上面所说的病因。
3.4挠性联轴器错误,电机轴与泵主光轴不同轴度大于0.1mm时,高速转动所萌生的振荡直接反应到泵主光轴轴承上,影响主光轴前端轴承生存年限。
3.5多泵办公时的共振:大型液压站群泵组办公时,每台泵应有自个单独的带有减震座的泵架,泵架与泵架间隔不可少有减震处理方法避免共振。
3.6维修形式不适当,任何的不适当维修形式,都会导致泵的彻底毁坏。泵的崩溃与装配是一道精密细致而复杂的办公,办公担任职务人务必在修泵前仔细阅览所承修的泵,电动机的维修技术参变量,按规程调试静压轴承空隙。Z佳的方法是由专业担任职务人来维修。
4、液压柱塞泵在线监视检测诊断与预知维修
4.1本世纪初,以现代电子测试技术,计算机分析等先进的状况监视检测、诊断摄谱仪为基础,认为合适而使用超引起听觉的振动波泄露监视检测技术,红外测温技术,泵用轴承小波分析技术,对在线运用的泵进行定期检验测定诊断,依据所搜集故障信号,画出泵在线办公性能曲线图,做出评估报告陈述。根据监视检测Z后结果表决是否对泵进行维修。因此确认泵的Z佳维修期,防止了预防维修中过剩维修,大大地减低成本。增长泵运用软生存年限,减损了故障停机亏损。以技术状况监视检测维修制度代替以往的定期维修制度。也代替了以往的人工巡行检验测定即用手摸泵外壳的温度与振荡,用耳听泵转动时散发的噪声是否比曾经扩张音量的老式方法。尤其是以设施点检修人经验为主的技艺维修,而不是以先进的检验测定,科学的标准为根据诊断的维修。
4.2监视检测及诊断装置即为故障诊断。故障诊断可分为便携式简易诊断和在线精确诊断两大类。液压泵故障的征兆主要是参变量压力减低,流量减损,温度升涨,变量速度超时,噪音升涨与振荡增大,泵内泄露量超过标准等。检验测定不同参变量时,应依据液压泵所反映出的实际状态,现场条件和精密度要求的差别,挑选不同的勘测方法和工具,摄谱仪。如东洋研究制造成的液压泵故障诊断器的原理是经过振荡诊断法进行检验测定,经微型计算机分析处理并做出毛病预测报告。可以较快的从泵的外部直接检验测定出泵内磨耗情况,因此很好地避免了泵的故障发生,增长了主机的可靠性。
泵检验测定还可以认为合适而使用液压测试仪检验测定泵的总速率。液压测试仪是由流量,压力计和温度计所组成,可连接到泵的排口,经过调节摄谱仪的各项功能检验测定出泵排口在各级压力下的流量,画出泵总速率曲线图。泵总速率减退到72%时就务必下线修复。
测试仪与泵泄油口连接检验测定泵内泄量。泵的泄露量是随在线运用时间而变动的,在固定的周期时间内,测出泄露量的变动就可相应获悉泵影响系统能否正常办公的运行状况变动,将泄露量任何时间变动的曲线称为状况曲线,作为泵办公状况的核定指标,可用以进行故障预测报告和维修期确认。
泵内泄露状况曲线的画出及分析。以泵运行时间为横座标,内泄量和容量速率为纵座标,绘出泵泄露曲线,泄露量越过正常值的50%就务必下线修复。
4.3检查电流值,冶炼金属行业的大型液压站都是由多台柱塞泵组成的液压系统并配有组成一套的大型蓄能器组,假如那里有一台泵内泄露量大或达不到办公压力时,对整个液压系统压力及流量危害不能迅即显示出,点检担任职务人务必每天对办公的泵检查安配表上的电流值并做出记录。假如泵群组那里的一台泵办公压力比此外的泵办公压力低时,压力低的泵在安配表上显示比正常办公的泵电流值低,即少做功的泵比正常做功的泵需用的电流低。
4.4勘测泵壳温度。液压柱塞泵内泄露量大,泵内的磨擦副空隙增大导致压力油泄露,泄露的压力油转成为热量,务必导致泵壳同正常泵壳的温度区别。假如泵内轴承疲乏磨耗,轴承发热并伴有杂音,卡路里就在泵壳表面处显示出,以上两种发热现象认为合适而使用“红外线电子测温仪”检验测定相比较,有问题的泵壳外表温度便会比正常办公的液压泵壳温度高。点检担任职务人应每4h大用“电子测温仪”检验测定一次泵主光轴外部、泵壳体中部、泵后盖处等三处温度并在泵温升曲线表上标出温度记录,此温度曲线表可与泵监视检测诊断数值表同时提供给技术担任职务人,便于技术担任职务人对泵做出准确的判断。
5、液压柱塞泵在线冲洗方法
5.1针对在线运用的液压柱塞泵壳内积储的固体颗粒没有方法排出等问题,德国力士乐企业液压泵预设担任职务人在液压泵壳的两侧预设加装了用于冲洗装置应用的K1`K2冲洗油口,用于定期冲洗泵壳内积储的金属颗粒。
一般泵是用液压过淋机从K1口进油从K2口出油进行冲洗,若是德国力士乐A2F355或A2V/A2P355A6V/A7V250以上的液压泵备有专用于冲洗轴承的U口,在冲洗泵作业同时另一条管路经U口冲洗主光轴轴承。过淋机务必认为合适而使用过淋比β10≧100滤芯,这样可以获得保洁的液压油来冲洗泵内遗留的金属颗粒。冲洗时柱塞泵务必有变量行程并给予负荷运转,冲洗时须注意泵壳体内压力不能越过0.2MPa,由于泵主光轴旋转严密封闭Z高耐压0.3MPa。为了保证泵冲洗时不能超压,德国力士乐企业出产了专用于泵冲洗的低压力开启的冲洗阀,(冲洗阀订货件号:466468/503. 20. 01.16)此阀安装在滤油办公管路A和B之间,当管路A和B之间压差超过0.3—0.5MPa时,冲洗阀由高压开启,骈枝的油液流出低压侧路程经过升压溢流阀(油口T)泄到B低压回路中。
5.2对运用“HF”液压媒介的“E”系列型号泵、电动机,应在硬生存年限达到5000时务必拆解清洗,务必注意清洗死角,适合使用的清洗材料列于VDMA23414。对代用“SL”型号的泵,电动机的壳体务必是经过油口U冲洗。
6、树立监控与检验测定维修制度
6.1泵是完套液压系统元件中价值Z高的器件,假如错误的对泵进行在线监控与检验测定,就很难预先推测该泵何时需要什么样的保护。假如不记录和不分析所监控泵的数值,几乎就不可能对在线运用的泵能否按规定的徭役期运行做出正确判断。假如一台泵显示出可检验测定的劣化迹象,在故障发生时有足够时间可仔细查看到劣化程度,那么对泵进行在线定期检验测定就是合理的。增强保护保证,才能增长泵的运用生存年限(利用率)。海外设施管理有一句著名的话:“保护是为了利用设施而进行的故障管理”。所以树立以状况检验测定为基础的定检,定修制度,对在线运用的泵做到每天定时检验测定,做出记录,画出压力、温度、噪音级、电流值等曲线表,对泵做出状况辨别及状况发展方向分析,视情形来的维修方向目标。在我国小浪功底程和三峡工程动工的异国承包商对其运用的液压泵,液压电动机坚决保持1500~2000h大小时进行一次冲洗,硬生存年限达到8.000h即对泵,电动机改易轴承和调试。这是我们运用进口液压设施单位可吸收的。
6.2树立预防维修。维修的基本涵盖检验测定、保护调养、改易和调整。泵预防性维修就是定期对泵进行在线冲洗,泵硬生存年限每达到1500大小时进行一次冲洗,此方法是增长泵生存年限的Z好方法。
6.3常用的维修形式是在预先规定时间进行维修,举一个典型例子,泵的轴承软生存年限是一万,但这个软生存年限只是个参照,可以延长这个时间,但务必估计到这样延长会增加泵的毁坏风险。冶炼金属行业液压系统现场曲直较复杂的,特别是污染的影响,非常准确评估需要浩博的经验,但我们可依据泵的硬生存年限,(硬生存年限———设施已徭役时间)适当的认为合适而使用电脑轴承分析仪对运转中的三对磨擦副和骨碌轴承进行检验测定分析,针对磨擦副及轴承在运转中的办公状况进行准确判断和准确分析,依据毁坏发展方向来估计泵与轴承的剩下生存年限,并趁早的改易规划,以防止暴发意外带来的经济亏损。
6.4液压泵的失去效力几率随泵的役龄而升涨,应从泵徭役期着手就树立相应的记录,记录泵已达到的硬生存年限及每每冲洗的间隔时间,轴承改易,维修测试Z后结果,品质验收等一完套维修工艺记录。
6.5成立专业的设施监督担任职务人,行使对设施运行,保护调养,维修全过程的监督职能,使设施的维修管理科学化,数码化,成功实现设施维修“零故障”。