轧制油介质在冷轧机低压液压系统中的应用

《轧制油介质在冷轧机低压液压系统中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轧制油介质在冷轧机低压液压系统中的应用（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、轧制油介质在冷轧机低压液压系统中的应用黄奇【摘 要】本文通过分析轧制油介质对液压元件和液压系统性能的影响,探讨了在铝 带冷轧机低压液压系统中使用轧制油介质的可行性,介绍了使用轧制油介质的液压 系统的注意事项及改进方法.期刊名称】有色金属加工年(卷),期】2012(041)001【总页数】4页(P24-26,30)关键词】 轧制油;低压液压系统;泄漏作 者】 黄奇作者单位】 河南科源电子铝箔有限公司,河南永城476612正文语种】 中 文中图分类】 TE626.3铝箔轧制，基础油采用窄馏分煤油，其流动性、润滑性能好，冷却能力强，能均匀 分布在轧辊和铝箔表面上。冷轧机是铝及铝合金板带生产的主要设备

2、，有AGC控制 系统、AFC控制系统和开卷对中系统，其对应的液压系统及众多的用油点和连接 接头不可避免会产生液压油的泄漏。液压油的泄漏会提高轧制油粘度，影响色差变 化，改变轧制油的理化指标，进而影响轧制油的使用性能和轧后带材的产品质量。本文通过对冷轧机设备性能的介绍，轧制油理化指标对轧制性能，液压油对轧制油 的影响和液压系统实际工况的分析，探讨在冷轧机低压液压系统使用轧制油的可行 性及改进措施。1 冷轧机液压系统系统的组成 冷轧机液压系统由高压液压系统、中压液压系统、低压（辅助）液压系统组成。高中 压液压系统中的压上液压系统为轧机预载缸提供动力，通过预载缸提供轧制力，快 速调整和稳定辊缝；弯辊

3、液压系统主要为工作辊提供弯辊力及上支承辊平衡，通过 弯辊缸作用在工作辊轴承座上，从而改变工作辊辊型调整轧制产品的出口板型，保 证板面的平整。通过平衡缸产生上推力，使上支承辊轴承箱靠紧在轧机牌坊顶部， 避免在轧制中产生冲击；对中液压系统用于为开卷机对中油缸提供动力以对中来料， 防止带材跑偏。低压液压系统用于除压上系统、弯辊系统及对中系统之外的所有油 缸及马达提供液压动力，完成卸料、涨缩油缸、液压剪升降、导板升降、张紧辊及 压辊升降、助卷器张紧等若干个油缸、液压马达的工作，是轧机最庞大的液压系统。2 液压系统对工作介质的要求液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传

4、递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置 在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、 传递效率和传递精度有关，所以合适的粘度和良好的粘温性能,可保证液压元件在 工作压力和工作温度发生变化的条件下得到良好润滑、冷却和密封；再之要有有良 好的极压抗磨性,以保证油泵、液压马达、控制阀和油缸中的摩擦副在高压、高速 苛刻条件下得到正常的润滑,减少磨损；其三要有优良的抗氧化安定性、水解安定 性和热稳定性,以抵抗空气、水分和高温、高压等因素的影响或作用,使其不易老化 变质，延长使用寿命；其四要有良好的抗泡性和空气释放值,以保证在运转中受到 机械

5、剧烈搅拌的条件下产生的泡沫能迅速消失，并能将混入油中的空气在较短时间 内释放出来,以实现准确、灵敏、平稳地传递静压；其五要有良好的抗乳化性,能与 混入油中的水分迅速分离,以免形成乳化液,引起液压系统的金属材质锈蚀和降低使 用性能；还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。3 轧制油对铝材表面质量的影响在铝材冷轧过程中，工艺润滑起着润滑和冷却作用。一是冷却轧辊和轧件，由于轧 制变形热和摩擦热使轧辊和轧件温度升高，应当进行冷却以适应工艺要求；二是对 轧件进行润滑；三是可以承受较大的负荷；四是可以清洗作用。在轧制过程中，轧 辊和轧件产生摩擦，润滑剂可在轧辊与轧件之间形成一层坚固的

6、油膜，可以减少或 控制轧辊与轧件的摩擦系数，有助于提高轧制速度，增加道次加工率，并改善轧件 的表面。由于铝对铁的粘附性较强，铝材轧制过程容易与轧辊发生粘结，恶化轧后 铝板表面质量，因此冷轧过程中用适当的轧制油作为润滑剂，可有效改善轧件的表 面质量。基础油类型不同，其润滑效果也较大的差异，不同的基础油具有不同的理 化指标，理化性能的好坏直径影响到工艺润滑剂的使用性能以及轧制后轧件的表面 质量。根据流体动力学理论，润滑剂粘度越高，进入变形区的油膜厚度越大，其减 磨降压效果也越显著，润滑剂粘度越大，油越容易被带入，在轧制时也就越不易受 剪切作用而破裂。由于添加剂在轧辊与轧件表面之间形成物理吸附膜，有

7、效减少了 直接接触面积，使变形区摩擦因数减小，轧制力减低，同时由于添加剂极性分子的 存在，阻碍了光滑的轧辊对轧件原始粗糙度表面的压碾，导致轧后表面出现暗纹， 严重时会导致轧后表面暗纹无光，影响了表面外观质量，也就是说基础油的理化性 能直接影响到工艺润滑剂的使用性能以及轧制后制品的质量，加了添加剂的轧制油 能更好地改善轧件的表面划痕，但同时也会使轧件表面产生横向暗纹，影响其表面 质量。4 液压油泄漏对轧制油的影响 冷轧机轧制油（工艺润滑油）是以轧制油为基础，加入改善润滑性能、抗泡沫、抗氧 化等各种添加剂组成的冷却润滑油，以保证轧制带材的质量和轧制速度等性能参数， 确保轧制过程的顺利进行。泄漏的重

8、油(主要为液压油)对工艺润滑油带来污染，它 不仅影响工艺润滑油的使用性能和使用寿命，增加生产成本，降低产品市场竞争力， 而且会使产品在退火时表面产生油斑，严重影响产品的表面质量，造成产品无法正 常交货或退货。有关资料表明，工艺润滑油中普通液压油的含量应控制在 5%以内， 否则铝带退火时表面容易产生油斑。为了提高铝带箔的表面质量和延长工艺润滑油的更换周期，常规做法是加强设备维 护，通过巡检及点检尽量减少液压油的泄漏，但在实际生产中，突发性的密封损坏 或油管破裂无法根本避免，从而使液压油泄漏到轧制油之中；采用专用液压油，例 如轻金属液压油或无渍液压油，轻金属液压油也称白油，它是一种分子中碳含量比

9、较少的矿物油，无渍液压油与工艺润滑油的相容性比较好，在保证铝带材表面不产 生油斑的情况下，允许其在工艺润滑油中的含量达到15%。这两种专用液压油的 其他物理、化学性质类似于普通液压油，使用它们作为工作介质的液压系统无需特 殊设计或对已有系统无需作特殊处理。综合前面的叙述可知，专用液压油仍然可使 铝带材表面产生油斑，只是与普通液压油相比，在不产生油斑的条件下，允许其泄 漏到工艺润滑油中的量大些，从而使工艺润滑油的更换周期得以延长。在冷轧机液 压系统上使用轧制油工作介质，减少液压油对轧制油的污染，从而降低生产成本和 维护量，本文结合轧机维护实际工作经验，在对轧制油和N32抗磨液压油理化指 标分析的

10、基础上，探讨在冷轧机液压系统中使用轧制油介质的可行性及其对系统作 必要的改进方法。表1轧制油与N32抗磨液压油理化性能指标对比项目单位MO-90轧制油N32 抗磨液压油闭口闪点(标准大气压)C90160运动粘度(40)mm2/s1.7-1.929.8-35.2 酸值SmgKoh/g0.020.6-1 水分无 0.01%铜片腐蚀(100C/2h)1s2 密度 g/cm20.78-0.830.8从表1对轧制油与N32抗磨液压油理化指标性能对比可以看出，除粘度指标和闪 点相差较大之外，其余指标基本相近，所以主要应从粘度指标及闪点对液压系统的 影响进行分析探讨，并有针对性的提出可能采取的措施。5 低压

11、液压系统采用轧制油介质及相关改进措施因低压液压系统在设计时是按N32抗磨液压油考虑的，系统泵、阀，油缸密封， 系统散热均采用标准设计进行的。轧制油与N32抗磨液压油相比，存在粘度低， 泵阀及执行元件易磨损、易泄漏；闪点低，易燃；渗透、腐蚀能力强等特点。考虑 到使用轧制油对液压系统带来的不利因素和设备改进成本以及设备的正常生产，不 可能也不易做过多的改动，应从重点部分对该系统做以下几个方面的改动： 在满足系统使用要求的前提下，应尽可能降低系统使用压力，以降低泵阀的泄 漏及发热。由于高压柱塞泵柱塞与缸体间隙相对较小，在使用低粘度的工作介质轧 制油时，泄漏量相对较小，可在一定程度上减少内泄及发热，同

12、时因工作压力富余 量较大，也可在实际使用中减少磨损，延长油泵使用寿命。同时应加强对泵吸油口 滤芯的检查更换，防止因滤芯堵塞造成吸空产生气蚀损坏油泵配流盘。 在将系统工作介质更换为轧制油时，系统泵站循环泵最好选用离心泵或涡流泵， 离心泵和涡流泵因腔体内主要旋转部件不与壳体接触，对工作介质的润滑性能没有 过多要求，但泵体密封应选用耐油性好的氟橡胶。同时在平时维护中应加强对循环 过滤器滤芯压差指示器的检查，在指针指向黄色区域时应及时将滤芯更换掉，以免 循环泵在滤芯堵塞，循环泵压力达到离心泵或涡流泵额定压力时不再泵油引起油泵 温度过高损坏或火灾。 将油温报警装置的报警点下调到50工，同时加强对油温的检

13、查，以免油温因冷 却系统冷却效果不良造成油温过高，增加泵阀泄漏及油雾产生较多而发生火灾。 液压马达要考虑额定工作压力、排量等参数。 虽然在低压液压系统中使用轧制油后，系统泄漏对轧机冷轧润滑轧制油不产生 大的影响，但是如果频繁加入新的不含添加剂的轧制油，一方面一定数量的新轧制 油会造成轧制油添加剂含量的下降，对正常轧制及产品质量造成影响，另一方面， 新的轧制油颗粒物含量较高，会使低压液压系统过滤系统滤芯频繁堵塞，增加滤芯 更换次数。基于上述 2 个方面的考虑，采取了从轧机净油泵出口加装一条专门的 加油管，在低压系统油箱便于操作的地方安装专门的过滤精度 10 微米的加油过滤 器及开关球阀。6 使用

14、轧制油介质的液压系统应注意的问题车b制油的开口闪点（90C）比常用的32号液压油的开口闪点（160工）低得多，相对易 燃，使用轧制油介质的液压系统应注意防火问题。根据车间设备配置空间的要求， 铝带冷轧机液压系统的泵站有的全部安装在地面上，有的全部安装在地下室，阀台 般安装在轧机附近的地面上。如果泵站和阀台安装在地面上，则应在泵站上方设 置固定的二氧化碳灭火喷头；如果泵站和阀台安装在地下室，则泵站电机，电磁阀 等电气元件最好采用防爆型的，并且该地下室的通风和防火措施设计标准应和工艺 润滑系统地下室的样。由于轧制油的粘度较小，使用轧制油介质的液压系统的内 泄量肯定多于使用液压油的系统，发热量也大，

15、因此系统设计时应适当加大冷却器， 使系统具有良好的冷却能力。较低的工作温度对于使用轧制油介质的液压系统而言 是重要的，它可以避免产生油蒸汽，从而提高系统工作的安全性。轧制油外泄漏虽 然不会污染工艺润滑油，但是泄漏太快会使液压系统需要频繁补充新油，这对系统 保持清洁度是不利的，因此使用轧制油介质的液压系统仍应重视外泄漏问题。7 结束语 针对低粘度、低闪点的轧制油介质对液压元件及系统性能的影响，通过必要的改进 措施，在冷轧机低压液压系统中使用低粘度工作介质轧制油应该是可行的。某 公司在20世纪80年代引进的1450冷轧机一般泵站（系统压力7MPa）和1625铝 箔轧机主动力站（系统压力12MPa）均使用了轧制油做工作介质。无论是在延长工 艺润滑油的更换周期，提高铝带箔的表面质量方面，还是在液压系统的可靠性方面， 均取得了良好的使用效果。将原设计使用的 N32 抗磨液压油用 MOA-90 轧制油 来替代，运行情况良好，目前正在对该系统进行进一步完善，以提高系统运行的稳 定性和可靠性。参考文献1 盛敬超液压液体力学M.北京：机械工业出版社，19802 成大龙机械设计手册（第四卷）M.北京：化学工业出版社，20023 Parker公司泵、阀、电子技术，成套设备样本Z.parker: 1999