翻車機(jī)液壓系統(tǒng)油溫冷卻裝置的改造

董超　徐浩

摘要：針對河鋼邯鋼邯寶焦化廠翻車機(jī)液壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在油溫過高及高溫導(dǎo)致的泄漏問題。文章分析了油溫過高的原因及危害，并提出了為液壓系統(tǒng)增加冷卻裝置的方案。該方案有效的對翻車機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行散熱處理，從而達(dá)到控制油溫的效果，保證了翻車機(jī)的正常運(yùn)行。文章中還介紹了這種裝置在使用中的效果和經(jīng)濟(jì)利益。

關(guān)鍵詞：翻車機(jī)；液壓系統(tǒng)；油溫冷卻；經(jīng)濟(jì)效益

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.030

1前言

邯鋼邯寶焦化廠翻車機(jī)，是由大連華銳重工生產(chǎn)的FZ1-2A型C型翻車機(jī)，主要擔(dān)負(fù)著翻卸火車煤的生產(chǎn)任務(wù)，卸車能力為12節(jié)/小時(shí)。翻車機(jī)液壓系統(tǒng)是翻車機(jī)的核心裝置，主要起到夾緊車皮的任務(wù)，一旦出現(xiàn)問題，將會使翻車機(jī)系統(tǒng)不能正常作業(yè)，影響生產(chǎn)的順行。目前該系統(tǒng)存在的主要問題為液壓油在系統(tǒng)運(yùn)行過程中溫度得不到有效控制，特別在夏季連續(xù)作業(yè)時(shí)溫度甚至可達(dá)80℃。為此，筆者為液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)了冷卻裝置，以保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2液壓系統(tǒng)油溫過高的原因及分析

液壓系統(tǒng)油溫過高產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生大量異常熱量，例如管路通道過細(xì)、彎頭多、彎曲半徑小、散熱系統(tǒng)能力不足、系統(tǒng)內(nèi)部零部件磨損等方面；二是系統(tǒng)內(nèi)部正常工作產(chǎn)生的熱量不能被冷卻系統(tǒng)及時(shí)換熱而產(chǎn)生升溫，此現(xiàn)象在外界環(huán)境溫度高時(shí)易發(fā)生這類現(xiàn)象。結(jié)合我廠實(shí)際情況分析，近期生產(chǎn)用煤由原來的60%翻車機(jī)卸煤提升至80%以上，部分煤品翻車機(jī)100%卸煤，這樣一來就造成了翻車機(jī)負(fù)荷的增加，有時(shí)連續(xù)作業(yè)多達(dá)數(shù)周，當(dāng)夏季環(huán)境溫度高并且受到油箱散熱面積較小通風(fēng)效果差的限制，且我廠翻車機(jī)未設(shè)計(jì)單獨(dú)的散熱系統(tǒng)，會造成油溫嚴(yán)重升高。此次改造的出發(fā)點(diǎn)就是改善散熱系統(tǒng)冷卻效果。

3油溫過高對液壓系統(tǒng)造成的影響

3.1液壓油的粘度下降

液壓油的粘度隨溫度的變化而變化，溫度過高液壓油的黏度會下降，容易產(chǎn)生泄漏，使容積效率降低。

3.2液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹

由于系統(tǒng)各組成部分的線脹系數(shù)、受熱和散熱條件不盡相同，各部分受熱膨脹情況也不完全一樣，因而產(chǎn)生的變形也不同，很可能會破壞相對運(yùn)動的零件正常的配合間隙，導(dǎo)致摩擦阻力增加，使閥芯易卡死。同時(shí)，高溫使?jié)櫥湍ぷ儽?，機(jī)械磨損增加，造成元件中的精密配合面因過早磨損而失效甚至報(bào)廢。

3.3破壞了油液的氧化安定性和熱安定性

氧化安定性：是指液體抵抗與含氧物（特別是空氣）起化學(xué)反應(yīng)的能力。

熱安定性：是液體在高溫下抵抗化學(xué)反應(yīng)的能力。油液在使用過程中，由于受到熱、氧和金屬材料等的影響而發(fā)生氧化，使油液變質(zhì)。當(dāng)溫度、壓力增高時(shí)，氧化速度就會加快，氧化所生成的物質(zhì)會增強(qiáng)對金屬的腐蝕性。

3.4加速密封件老化變質(zhì)、壽命縮短、喪失密封性能，使系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏

橡膠密封件的使用壽命一般大于1000h，密封件的使用壽命跟油溫有著直接的關(guān)系。若油溫較高，會使橡膠材質(zhì)加速老化，致使密封件唇部磨損劇烈，造成系統(tǒng)泄漏。

3.5易產(chǎn)生雜質(zhì)

油溫過高，容易汽化，使水分蒸發(fā)，元件易產(chǎn)生穴蝕。油液氧化狀沉積物，堵塞過濾器濾芯和液壓閥內(nèi)阻尼孔，影響液壓系統(tǒng)正常工作。

4改造方案

由于翻車機(jī)系統(tǒng)需要整體旋轉(zhuǎn)，采用冷媒式冷卻器改造難度大，成本高。根據(jù)實(shí)地考察，結(jié)合自身?xiàng)l件，采用風(fēng)冷式冷卻器與間歇式水冷式冷卻器相結(jié)合的方式，具體實(shí)施方案如下：

在液壓系統(tǒng)油箱上加裝風(fēng)冷式冷卻器，并從地下10米皮帶通廊處引出15℃左右冷風(fēng)，作用于冷卻器散熱片上，加強(qiáng)冷卻效果，同時(shí)從皮帶通廊處抽出水溫10℃左右地下水，對風(fēng)冷散熱片噴灑。在翻車機(jī)端盤上安裝感應(yīng)撞鐵，外圍欄桿上加裝感應(yīng)限位，當(dāng)撞鐵與限位接觸時(shí)，翻車機(jī)返回到0°位置，地下水開始噴灑，通過引流槽將散熱片流出的水導(dǎo)入地下水箱，進(jìn)行循環(huán)利用。當(dāng)撞鐵與限位脫離時(shí)，翻車機(jī)從0°位置開始翻轉(zhuǎn)，地下水噴灑停止。經(jīng)計(jì)算，在翻車機(jī)5min的一個(gè)翻車周期內(nèi)，有3.5min的強(qiáng)制冷風(fēng)加冷水噴灑，剩余1.5min利用風(fēng)冷器降溫。

5改造效果

改造之前邯寶焦化廠夏季3個(gè)月翻車機(jī)系統(tǒng)平均每周出現(xiàn)兩次泄露或液壓閥卡阻現(xiàn)象，按每次節(jié)約故障處理時(shí)間40分鐘計(jì)算，年可節(jié)約檢修時(shí)間16小時(shí)，每次出現(xiàn)短時(shí)故障，翻車機(jī)系統(tǒng)及其配套輸送設(shè)備（含高壓電機(jī)）不停機(jī)，年可節(jié)約用電（604+132+280+220+90）kW*16=32768kW·h，合計(jì)27852.8元/年；按路局制度，每影響一小時(shí)每節(jié)車皮考核10元，按每列車皮50節(jié)計(jì)算，年可節(jié)約成本10*50*16=8000元/年；綜上，此裝置年可創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益36000元。改造之后，液壓系統(tǒng)油溫明顯降低，可以將油溫控制在30℃到40℃之間。這種液壓系統(tǒng)油溫冷卻裝置，解決了液壓油高溫帶來的危害，降低了故障率，減少了油品消耗，延長了備品備件使用壽命，降低了維檢勞動強(qiáng)度，保障了生產(chǎn)順行。

注1：我廠翻車機(jī)廠房下部皮帶通廊膨脹縫長期泄露，封堵無效，特采用切槽引流收集的方法，起到良好效果，經(jīng)簡單過濾，可以得到廉價(jià)的低溫冷卻水。