单向过滤在液流方向变化回路上的应用

　　1　引言

　　液压系统中,过滤器按安装位置不同可分为吸油过滤器、压油过滤器和回油过滤器3种。其应用分布如图1所示。对于控制阀组和液压缸之间的管路来 说,随着液压缸的往复运动,其油液流动方向在不断地发生变化。而普通过滤器只能单方向过滤油液,因此一般在控制阀组和液压缸之间的回路中不设置过滤器。但 对于中厚板轧机液压系统来说,液压缸大多工作在高温、多水、重载、振动冲击等恶劣条件下。像轧机接轴平衡缸、轧辊压紧缸,在轧制过程中特别是咬钢、抛钢瞬 间,不但要承受较大的轴向冲击,还要承受频繁变化的径向冲击。因此,液压缸元件容易损坏。这些磨损下来的金属屑、破损的密封碎片随液压缸回油带入控制阀 内,经常造成阀组故障。在钢铁行业快节奏生产形势下,为降低故障停机时间,需要分析解决液压缸回油内的杂质卡阻控制阀阀芯问题。

　　2　问题的提出

　　济钢中厚板厂轧机接轴平衡和轧辊压紧液压系统,在生产使用过程中经常发生控制阀组故障,导致系统卸压和液压缸不换向。拆解故障阀检查,发现阀芯 被液压油中的金属屑、密封碎片、成团的丝状物等杂质卡阻,造成阀芯动作不到位或卡死,从而引起压力阀卸压或换向阀不换向。而液压系统中安装有压油过滤和回 油过滤,并且检查过滤器与滤芯均工作正常,检测油箱内液压油清洁度符合精度要求。这就排除了卡阻阀芯的杂质随压力油从油箱带进来的可能。另外,液压缸回油 和阀组泄漏油都是由控制阀组流向油箱的,不存在杂质从回油管路和泄漏油管路倒进入阀组问题。从系统分析来看,杂质应为液压缸内磨损下来的金属屑、破损的密 封碎片和密封丝状物随回油进入控制阀组。对更换下来的液压缸进行拆解检查,进一步证实了这一点。随着济钢中厚板厂高强度规格品种板开发生产比例的增加,钢 板对设备的冲击越来越大,液压缸控制阀组故障日益频繁,严重制约了生产节奏,急需研究解决。

　　3　单向过滤器的设计和应用

　　为快速解决问题,最有效的办法就是在液压缸和控制阀组之间的管路上设置过滤器,既能阻止杂质进入控制阀组,又能通过更换滤芯将杂质定期清除。但 普通过滤器只能实现液压缸的回油过滤,当液压缸换向时,附集在滤芯上的杂质就会被进油冲进液压缸内,对缸造成更大的危害。这就需要设计一种单向过滤装置, 只对液压缸回油进行过滤,使进油不走过滤器。考虑到单向过滤装置的经济实用性和方便维护,我们选择了1个过滤器和2个单向阀分别串、并连设计方案,采用板 式连接集成在一个小集油块上。考虑到温度变化引起的油液黏度变化和滤芯使用一段时间后过滤面积减少对过滤通流能力的影响,将过滤器的额定流量选择为管路额 定流量的两倍。此外,为减少压力损失,单向阀选择了开启压力较低的锥阀式结构。下面以济钢中厚板厂粗轧机接轴平衡系统为例,介绍其实际应用。