浅析阳极浇注站液压系统压力不足温升高噪音大原因分析及改进

浅析阳极浇注站液压系统压力不足温升高噪音大原因分析及改进

王军靳钰军熊景社

王军靳钰军熊景社

（青海桥头铝电股份有限公司青海西宁810000）

摘要针对电解铝阳极浇注站液压系统油温过高，压力不足，产生强烈噪音的缺陷，把原来的复合泵卸荷回路改造成电磁卸荷回路，消除以上缺陷，确保阳极生产安全、稳定进行。

关键词浇注站卸荷液压泵压力液压油溢流阀二位二通电磁换向阀

概述

作为电解铝企业的阳极组装车间，首要任务是生产合格的阳极，供给电解车间使用，而阳极浇注站是利用熔化的磷生铁把阳极碳块和也钢爪组装在一起的设备。阳极浇注站由链式输送机、辊道移行车、双排辊子输送机、导杆定位装置、升降机、旋转工作台、辊子输送机等7种12台设备所组成。其中升降台、导杆的定位装置，碳块停止器、碳块加紧装置的驱动都由液压系统来完成，所以液压系统能否正常运行直接决定这阳极生产的质量和数量。对阳极生产发挥着举足轻重作用，但在原设计中阳极浇注站液压系统采用的是复合泵卸荷回路，原理图如图1所示。

其工作原理是：在原设计中阀1的规定调节压力p1为4~6Mpa，但在实际的生产中只有把p1调节到13MPa，阀2的调节压力p2到16MPa时才能完成30组/h产能的，当p1＜13MPa时系统的供油量太少，执行元件的速度太慢，达不到生产的需要。具体的工作过程如下：

1、当系统的负荷较小，所需压力p≤p1时，泵1和泵2以都以系统需要的压力p向系统供油；各执行元件以较快的速度进给或回退。

2、当系统的负荷较大所需压力p1＜p≤p2时，则阀1打开，大流量泵1卸荷，只有泵2以系统需要的压力供油；各执行元件的速度在较慢的状态下移动。

3、当系统负荷较大，所需压力p＞p2时，阀1和阀2同时被打开，泵1卸荷，泵2一直以p2长时间运行。

故障分析

此液压系统的故障率较高，集中体现在以下几个方面：

1、只要液压系统启动后，在无执行元件动作的情况下，泵2一直以p2的压力运行，在这种高压状态下长时间运行，很容易造成泵2输出压力达不到p1值后，阀1无法打开，泵1和泵2都以阀1调节的压力同时运行，及泵1无法卸荷，实现不了复合泵卸荷的目的。液压泵的输出压力达不到系统所需压力，只有更换液压泵来保证生产。就2011年车间总共更换4个双联齿轮泵（最严重的时候一周更换一个泵）。

2、油液温度急剧上升，在短短的半小时内温度升高40℃，在较寒冷的季节，最高温度达到80℃，且随着运行时间的延长温度还有上升的趋势。

3、当泵1不卸荷时，只能采用降低阀2的调节值p2，如若p2的值接近于p1时，阀1和阀2发生共振，产生强烈的噪音。

采取的措施：把原有的复合泵卸荷回路改造成电磁卸荷回路，如图2所示

当系统的执行元件不动作的情况下，二位二通电磁换向阀处于通位状态，油液经过电磁卸荷溢流阀的远程控制口进入油箱，实现液压泵卸荷的目的。此时，只有电磁卸荷溢流阀对油液的阻尼作用产生0.2~0.4Mpa的压力。这样液压泵基本上是空负荷运行，液压油经过冷却装置的反复冷却，油温在夏季只有45℃左右，消除了油温过高的缺陷。当有执行元件动作时电磁卸荷溢流阀带电，二位二通电磁换向阀处于关闭状态，液压泵以负载所需要的压力供油。根据车间生产的实际情况，此液压系统的压力调节到14Mpa时就能满足生产的需要。经过我们长时间的观察，浇注一组阳极需要125秒左右，而液压泵卸荷的状态基本达到60秒的时间，所以不存在液压泵长时间在高压下工作的状态，减少了液压泵的损坏率，自从2012年3月改造以来未更换过液压泵。由于只有一个电磁卸荷溢流阀，不会产生共振发出的噪音。

结束语

通过改造，使得阳极浇注站液压系统从原理、安全性、可靠性都优于原设计的复合泵卸荷回路，能够确保阳极浇注工作能够连续进行，大大提升阳极浇注速度，达到了生产阳极30组/h设计值。另外，在一定程度上延长了液压泵的使用寿命，减少了检修和维护费用，降低了检修人员的劳动强度。

参考资料

《机械设计手册》第四版第4卷成大先主编机械工业出版社出版

《液压与气压传动》张群生主编械工业出版社出版

《液压与气动设备维修问答》季顺利沈红主编机械工业出版社出版