FED型离心式净油机在液压系统中的应用

李加祥 于德荣 吴孔明

作者通联：山东莱钢股份公司机械动力处 山东莱芜市 271100

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一、概述

莱钢股份中小型轧线全部由意大利DANIELI公司制造，主要产品有槽钢、角钢、弹簧扁钢、圆钢、螺纹钢等钢产品，设计年产40万t。经不断改进已具备年产100万t的能力。整条生产线共有大小液压系统10余套,大多为德国力士乐公司产品,采用插装阀、叠加阀和比例阀控制等技术。

通常情况下，液压系统的液压油在使用过程中被系统磨损产生的铁屑、水及其他杂质污染。8～10个月左右，油品质量严重劣化，必须进行更换。更换后的油作为废油处理，造成大量浪费。定期对液压油进行净化处理，能确保液压系统的正常运行。

据统计，液压系统的故障率80%以上是因液压油的不洁净引起的，因此提高液压油的清洁度等级，是保证液压系统稳定运行的关键。中小型轧线采用菲尔德公司FED型离心式净油器，对粗轧、中精轧、精整以及移动式打捆机等液压系统进行循环净化。经过一年多的实际运行，液压油的清洁度等级由NAS10-12级提高到7级以上，未出现一起液压阀包括伺服阀、比例阀在内的高精度阀堵塞故障，滤芯消耗接近零。各液压站工作稳定，从未发生过停机事故，液压油、液压阀及液压缸等的消耗达到了历史最低水平。

二、采用FED型离心式洁油机前的状况

1.液压阀堵塞造成停机停产损失

中小型生产线液压系统原来采用传统的过滤器对液压油进行过滤，过滤精度不高，致使液压阀堵塞，造成停机。

移动式打捆机是液压全自动式连续工作的打捆机，每台包括15个液压缸和4个液压马达。由于打捆机的工作条件和检修条件都比较恶劣，且系统中使用了大量的比例阀及伺服阀，因此在系统中进油路设置了过滤精度为10μm的过滤器，在回油路设置了过滤精度为20μm的过滤器。3台打捆机中比例阀及伺服阀堵塞故障一年多达15余次，修阀费5万余元，每年打捆机液压配件费用超过50万。伺服阀堵塞造成打捆机停机，降低成品打捆速度，从而影响轧线速度降低产量，其直接损失保守估算一年达100万元以上。

2.轧机芯轴油膜轴承烧损

中小型生产线粗轧6台悬臂式轧机采用的是油膜轴承作为轧辊轴承，润滑方式为集中循环润滑。基于油膜轴承的工作机理，油膜轴承的润滑油要满足承受能力要求的油膜生成条件。由于油膜轴承的间隙较小，一般为20～50μm，因此对润滑油的清洁度要求较高。以往净化方式的不可靠性，致使大颗粒的杂质进入油路造成油膜轴承烧损，2005—2007年共发生6起油膜轴承烧损，每套10万左右，每次更换维修需8h以上，同时造成热轧堆钢影响设备整体寿命。

3.液压系统密封损坏造成液压油流失

液压油中混杂的机械杂质会加速液压泵、阀、缸及管路阀门密封的损坏，造成液压油泄漏。不仅污染了环境，而且大幅增加了油耗，据统计每年液压油因泄漏损失达到20万元以上。

4.液压油变质造成的损失

因现场环境及设备内部磨损，导致液压油中含有的大量金属粉末可催化液压油的氧化反应，加速油液变质，增加油耗。

三、FED离心式净油机工作原理及应用

1.工作原理

在FED型离心式净油机中有一个双喷式的转轴，利用液压油所产生的压力驱动转轴高速旋转，其转速能达到6000r/min以上，所产生的离心力约为重力的2000倍以上。在强大的离心力作用下机械杂质从液压油中被分离出来，从而大幅度提高液压油的清洁度等级。

离心式净油机（图1）通过齿轮泵将液压油从油箱底部吸出，送进洁油器中。洁油器转桶在此压力油的作用下高速旋转，产生强大的离心力将杂质分离出来，液压油流回油箱，而杂质却被留在转桶的内壁上。如此反复进行独立的循环，不影响液压站的工作。

2.FED离心式净油机的优点

图1 FED离心式净油机装置原理图

（1）净化精度高、范围宽（达0.26μm），对微米级的杂质除去率高。可以同时除去浸入油中的胶质杂质、腐蚀性盐类结晶物、机械杂质、微粒杂质、水分等污染物，其除去能力与粒径无关。

（2）工作可靠、无滤芯。FED离心式净油机中的转轴除了将秽物自油中分离出来外，即使处理的秽物量超过一般过滤器的5倍以上时仍能保持油中的清洁度，且不会影响油品及油中的添加剂，很大程度的提高了液压油的利用率。

（3）构造简单，维修方便，使用寿命长。整体均为铝合金制造，分为顶盖、机心体、外壳三大主体，抗高温、抗外力强。维护方便，清理时间短。

四、使用效果

自引进FED离心式净油机以来，对粗轧液压站、中精轧液压站、精整液压站等液压系统的液压油进行净化再利用，同时对所有液压系统的液压油进行定期分离净化。对于容积3000L的油箱1h即可净化一次，很好地达到了净油的目的，对每个液压系统每半年净化一次，即可保持油箱内的油保持清洁，满足液压设备的使用要求。

1.彻底改善油液氧化、变质等难题

传统的滤油设备最高只能滤除5μm以上的杂质，而且无法清除油液中因乳化、氧化等引起的胶质杂质、皂化物等杂质。FED离心式净油机可同时有效去除混杂于油中的水分、5μm以下的颗粒杂质、腐蚀性盐类及因氧化变质而形成的胶质、皂化物等，避免了油液因杂质颗粒的催化作用而引起油液的氧化变质等问题，尤其对胶质去除，是目前其他各种滤油技术不能解决的。

2.极大地延长了油液的使用寿命，提高资源的利用率，有效的保护了环境

金属颗粒对油液的氧化变质有极强的催化作用，在水的协同作用下，有害物质与油发生反应，加速油液的氧化变质。FED离心式净油机可及时清除油液中各类杂质，使油液的使用寿命大大延长，从而减少了废油的排放，环境和成本效益得以极大提高。

3.变被动处理润滑故障为主动预防故障，提高了整体维护质量

自引进FED离心式净油机近14个月内，未发生一起油膜轴承烧损故障，为生产稳定运行提供了保障。