机械液压阀的损坏原因分析

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1、焦炉机械液压阀损坏分析史少云（济钢总公司焦化厂　250101）摘　要　本文主要针对使用水乙二醇抗燃液压液的焦炉机械液压系统在运行中出现的问题，特别是换向阀大面积损坏的原因进行了详尽的分析，并提出了切实可行的解决方案。关键词　换向阀　水乙二醇　液压系统　加煤车1、前言济钢总公司焦化厂5＃焦炉于2001年12月28日顺利投产，其配套的推焦机、拦焦机和加煤车自动化程度较高，PLC及液压技术得到了广泛的应用。考虑到焦炉生产高温、明火多的实际情况，三大机车液压系统用油采用了某公司生产的水－乙二醇抗燃液压液。三大机车液

2、压系统运行已近一年，在基本满足正常生产的条件下，也出现了一些问题，特别是系统运行四个多月后，装煤车液压系统出现了换向阀大面积损坏的现象，拦焦机和推焦机换向阀也出现了程度不同的损坏，给生产造成了很大的被动。2、机车液压系统简介三大机车液压系统主要控制阀件皆采用了德国力士乐公司的迭加式阀，此类阀具有结构紧凑、通流面积大、体积小等优点；液压装置采用泵站和阀站分开的形式，之间为管路连接，整个液压系统安装于控制室内，油箱中部设有进出口隔板，出口处放有磁铁，油箱上部设有空气滤清器，且可以从此处注油。阀站是整个液压装置中

3、控制执行部份，全部控制阀采用板式连接并设置在数个集成块上。系统正常工作压力为7Mpa，最高工作压力为10.5Mpa，油泵采用上海立新产叶片泵，工作制式为断续工作制，工作频繁较高。油箱的工作温度一般在10℃～55℃之间，事故状态时可接近或超过60℃。系统的基本工作单元为换向阀、液控单向阀、单向节流阀的组合，下图所示为加煤车工作原理简图：3、故障的发生及处理过程第3页共3页2002年6月份，即焦炉投产约半年左右，装煤车液压系统压力已降至5Mpa以下，大大低于系统的规定工作压力7Mpa，此压力已无法满足正常生产要

4、求。当时经过技术人员的现场分析、判断，认为可能有两种原因：阀块油路击穿造成高低压力腔相通或换向阀大面积损坏串油严重，进而压力下降。此两种情况发生的概率都比较低，因为经过严格的工艺程序制成的阀块不太可能发生击穿的现象，而只使用了6个月的换向阀发生严重内泄又似乎没有道理。后来，技术人员拆下换向阀，经过现场检测，发现装煤车12个10通径Y型换向阀中有10个中位没法保压，即P、A、B、T腔全部相通，同时发现阀套严重磨损，阀芯、阀套间间隙很大，导致油液串腔。用国产换向阀替代后，系统恢复了正常的工作压力。7月份，推焦机

5、、拦焦机又发生换向阀批量损坏现象，有多台16通径电液换向阀失效，严重地影响了液压系统的正常工作。4、原因分析4.1阀损坏原因分析经过认真分析，认为造成换向阀失效的主要原因是油液的品质发生了严重的劣化，具体如下：（1）水－乙二醇中混入了过量的液压油，导致油液的酸碱度发生变化，不利于阀的正常工作：根据有关数据，水－乙二醇中若混入了5%以上的液压油，将导致严重的后果。由于三大机车液压系统在液压站调试及管道冲洗过程中都使用了液压油，换装水乙二醇前又没有经过冲洗，因此系统内必然存有大量液压油，液压油在局部的比例将远远

6、高于5%，这是造成阀损坏的一个非常重要的原因。我们在拆缷阀件时，发现内壁粘有大量暗黄色粘稠状物质，疑为水乙二醇和矿物油混合后的反应物，同时我们按不同比例（5%和10%）将矿物油混入水乙二醇中，可以看出其外观发生明显变化，而且混入越多，变化越厉害。（2）工作油液的清洁度达不到要求：由于工作环境烟尘较多，液压室密封又不好，大量的烟尘通过空气滤清器及管道泄漏处进入了油液中。由于烟尘成分复杂，不但改变了阀的工作环境，加大了阀件的磨损，而且烟尘的进入也加快了油液的劣化的速度。我们在三个月后换新油时，发现油箱内壁有大量

7、“煤泥”，6个月后阀损坏时对油品进行了检测，以下是检测主要数据：测试项目合格范围实测数值外观红色透明液体红色混浊液体运动粘度　mm2/s40℃38～5039.80矿物油含量无2.4PH值8～108.5机械杂质无0.06清洁度不高于8级12级从上表可以看出，虽然经过了换油，但系统内仍含有约2.4%的矿物油，同时系统的清洁度已达到了12级，已无法满足阀正常工作的要求。（3）水－乙二醇的特性决定了其润滑性等指标不如一般的抗磨液压油，而该牌号水乙二醇的抗磨性又较差，这也是造成阀损坏的一个重要原因　。（4）系统的工作

8、温度过高：由于工作频繁，油箱容积及液压室空间都较小，不利于散热，加上环境温度过高，因此造成整个系统工作过高，5月份时油温即可达到55℃左右，加快了油液的老化速度。4.2处理办法（1）将原油放掉，彻底清洗油箱后，用高精度滤油机加入新的水乙二醇，以确保系统内矿物油含量低于规定值；后来注油时又换用了抗磨性能良好的江苏宜兴产JDP-815型水乙二醇，效果良好。（2）用油泥将液压站内所有漏洞堵住，保证液压室密封良好，同时将