軋機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析與診斷

孫大語

摘 要：軋機(jī)是熱軋線的核心設(shè)備，液壓系統(tǒng)是一種自動(dòng)控制裝置，液壓控制系統(tǒng)分布在熱軋軋機(jī)的各個(gè)部位，為軋機(jī)主要?jiǎng)恿碓春妥詣?dòng)化控制基礎(chǔ)，確保了軋機(jī)的穩(wěn)定性、可靠性及安全運(yùn)行。本文基于軋機(jī)液壓系統(tǒng)故障分析與改進(jìn)展開論述。

關(guān)鍵詞：軋機(jī);高壓液壓系統(tǒng);故障分析與診斷

引言

軋機(jī)系統(tǒng)是機(jī)、電、液、氣、儀一體化的大型復(fù)雜系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性決定了故障機(jī)理的復(fù)雜性以及故障診斷的困難度。軋機(jī)系統(tǒng)高精度與高可靠性要求使故障診斷任務(wù)更加艱巨。

1高壓系統(tǒng)易出現(xiàn)高溫的問題及應(yīng)對(duì)措施

軋機(jī)高壓系統(tǒng)由于280 bar的工作壓力，每個(gè)閥表的系統(tǒng)中有一個(gè)系統(tǒng)超載的溢流閥，高壓高速液壓油通過這些閥節(jié)流會(huì)產(chǎn)生大量熱量，經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán)后，最終這些高溫油會(huì)流入罐中。同時(shí)，系統(tǒng)中的許多伺服閥、比例閥長度、液壓缸時(shí)間使用后，也可能會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部排放現(xiàn)象。這種內(nèi)部泄漏還會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱，從而導(dǎo)致燃料箱溫度上升，液壓站系統(tǒng)有自動(dòng)調(diào)溫加熱器和板式冷卻器。但是使用后夏天環(huán)境溫度過高，經(jīng)常發(fā)生系統(tǒng)溫度達(dá)60℃的高溫警報(bào)。

對(duì)于這種情況，通過長期分析觀察，1）根據(jù)指定的周期清潔板式換熱器，并檢查控制電磁閥是否工作正常。2）每天檢查對(duì)系統(tǒng)中的每個(gè)釋壓閥定期進(jìn)行溫度測試，結(jié)果顯示，如果特定閥門溫度過高，則需要重新培訓(xùn)或更換新閥門。3）改造現(xiàn)有板式換熱器，增加板數(shù)，增加單位時(shí)間內(nèi)的熱交換量，達(dá)到降低液壓站溫度的目的。

2 AGC液壓系統(tǒng)主要故障與分析

（1）傳感器故障，包括位置、油缸油壓、軋制力傳感器故障。液壓壓下實(shí)際值（任一側(cè)）>24.5mm，或<-3mm時(shí)，到極限位，壓下封鎖，軋機(jī)停止工作。同一油缸兩側(cè)位置差>4mm，可能位置傳感器故障。兩油壓缸傳感器偏差>2.3mm，壓下封鎖，可能：位置傳感器故障、伺服閥或油缸泄漏、偏差或零調(diào)不準(zhǔn)。軋制力<40MN，否則過載，壓下封鎖，液壓系統(tǒng)卸荷。當(dāng)兩側(cè)壓力傳感器測量值超差，可能：壓力傳感器故障。（2）電磁閥（邏輯功能閥）開關(guān)狀態(tài)與測壓點(diǎn)壓力關(guān)系不符合，可能故障：電氣斷線、電磁閥卡死。（3）壓力故障，主要有：預(yù)控限壓閥在工作時(shí)沒有處于溢流狀態(tài)，檢查：溢流閥實(shí)際狀態(tài)，溢流壓力設(shè)定值，是否符合實(shí)際工況。（4）控制邏輯故障，BA（Bsaic Automation）給出控制邏輯信號(hào)，而實(shí)際電磁閥部動(dòng)作，可能故障：電氣斷線、電磁閥卡死等，整個(gè)伺服系統(tǒng)無法工作。

（5）AGC液壓故障。液壓控制系統(tǒng)由兩套獨(dú)立且完全相同液壓位置伺服系統(tǒng)組成，他們沒設(shè)定同一值。正常工作時(shí)，兩套控制系統(tǒng)按完全相同的指令控制壓下油缸上下移動(dòng)。采用時(shí)間段△T信號(hào)進(jìn)行平滑濾波。當(dāng)油缸位置傳感器位置差大于2.3mm，必有一套液壓位置伺服系統(tǒng)存在故障，結(jié)合伺服系統(tǒng)狀態(tài)分析，如驅(qū)動(dòng)電流變化趨勢可對(duì)故障進(jìn)行定位。一般來說，趨勢變化過快的系統(tǒng)更有可能存在故障。

3液壓油中含水檢測及控制措施

軋機(jī)液壓系統(tǒng)通過高壓、高溫和高速閥門節(jié)流，導(dǎo)致油本身的添加劑分子結(jié)構(gòu)破裂，油本身的穩(wěn)定性受損，容易發(fā)生流水析出。水分子的存在容易損壞系統(tǒng)中的泵、閥門和密封。因此，必須定期從軋機(jī)油箱中取樣油，送到專業(yè)工廠進(jìn)行含水量和準(zhǔn)確度分析，一旦含水量和準(zhǔn)確度超過規(guī)定的值，就必須立即采取措施，必要時(shí)進(jìn)行全面的油交換處理?，F(xiàn)階段降低油中含水量的方法主要利用外部加熱方法，利用水熱改為蒸汽的功能，將水從液壓油中分離處理，我們工廠多次液壓站超過水后，使用這種分水裝置可以取得良好的結(jié)果。

4系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)

（1）泵組：軋機(jī)泵是主泵和循環(huán)泵，主泵是賀德克的靜壓可變泵共4個(gè)，3個(gè)1個(gè)。循環(huán)泵主要是螺桿泵，用于水箱自油的自循環(huán)。軋機(jī)高壓主泵工作壓力為280 bar，電機(jī)工作負(fù)荷較大。高壓泵屬于靜壓可變泵，因此，如果每個(gè)泵在工作過程中輸出不同，則工作電流可能會(huì)因泵工作馬達(dá)而有很大差異。為了保證電動(dòng)機(jī)和耦合的使用壽命，必須調(diào)整泵端口的流量控制閥，以定期匹配電動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷。為了達(dá)到確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。

（2）閥組：高壓液壓系統(tǒng)中有大量比例閥、伺服閥，這些閥控制精度相對(duì)較高，每天檢查時(shí)主要仔細(xì)聽這些閥的泄漏聲，判斷泄漏量是否超過。同時(shí)觀察具有給定輸入電流值的閥門出口的壓力是否正常，以及控制電流是否波動(dòng)。如果確認(rèn)系統(tǒng)壓力控制有異常，請(qǐng)及時(shí)檢查更換處理。同時(shí)分析設(shè)備損壞的原因，降低備件成本。

（3）液壓缸：軋機(jī)使用大量液壓缸，總計(jì)100多支。一般來說，軋機(jī)液壓缸的使用期限為7 到 10年，因此從7年開始，應(yīng)計(jì)劃更換軋機(jī)內(nèi)部液壓缸，以避免出現(xiàn)緊急情況。液壓缸的日常檢查內(nèi)容：①液壓缸的泄漏情況;②液壓缸的動(dòng)作狀態(tài)是否正常;③液壓缸運(yùn)行時(shí)的聲音和溫度有無異常;④活塞桿有無傷痕和污染物的粘著情況;⑤液壓缸安裝部位的狀態(tài)，有無松動(dòng)、裂痕、咬合、變形等現(xiàn)象。液壓缸的維護(hù)：①各處聯(lián)接螺釘除日常檢查外，還應(yīng)定期進(jìn)行緊固;②根據(jù)液壓設(shè)備的具體工作條件，定期更換密封件;③注意工作介質(zhì)的清潔;④經(jīng)常監(jiān)視、注意液壓缸工作狀況，觀察工作壓力、速度以及爬行和振動(dòng)情況;⑤保持液壓缸的清潔，防止塵埃、棉絨、污物等進(jìn)入系統(tǒng)。

結(jié)束語

軋機(jī)液壓系統(tǒng)的故障體系非常龐大，因此，只有熟練的掌握液壓故障分析與診斷的方法，才能在實(shí)際生產(chǎn)中快速找出故障原因，為生產(chǎn)穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的保障，最終為企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宏利，劉吉成，李棟，楊洪柏，劉樹林.節(jié)能型封隔器高溫高壓性能試驗(yàn)裝置液壓增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2016，45（12）：58-62.

[2]劉成強(qiáng)，劉銀水，鄧亦攀.一種適用于履帶起重機(jī)的卷揚(yáng)液壓系統(tǒng)[P].湖北：CN106185662A，2016-12-07.

[3]張軍，胡恒勇，湯紅梅，李憲華，張澤宇，趙義，黎俊楠，張繼明.一種基于稱重法的容積式高壓流量計(jì)標(biāo)定液壓系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法[P].安徽：CN106197623A，2016-12-07.

[4]張軍，胡恒勇，湯紅梅，李憲華，張澤宇，趙義，黎俊楠，張繼明.一種高壓齒輪流量計(jì)綜合性能實(shí)驗(yàn)裝置的液壓系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法[P].安徽：CN106197569A，2016-12-07.

[5]張軍，胡元順，湯紅梅，李憲華，張澤宇，黎俊楠，趙義，張繼明.一種液壓動(dòng)態(tài)流量發(fā)生及接收液壓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法[P].安徽：CN106197570A，2016-12-07.