液壓系統常見故障分析及預防

【摘 要】本文介紹了太鋼煉鋼一廠100T電轉爐液壓系統及其常見故障分析及預防。

【關鍵詞】電轉爐；液壓；故障診斷

0.前言

太鋼煉鋼一廠新投產100T電轉爐其主體設備為液壓控制，在運行維護過程中存在對液壓系統原理不清，無法準確判斷故障原因，導致事故擴大，在此對其進行常見故障分析及制定相應的預防措施。

液壓設備最常見故障現象有：壓力失控、速度失控、動作失控、溫度升高異常及泄漏。下文將分別進行故障分析及制定預防措施。

1.系統壓力失控問題

系統壓力失控主要表現為：系統無壓力，壓力不可調、壓力波動與不穩。

1.1系統無壓力

當設備在運行過程中，系統突然壓力下降至零并無法調節，其原因多數情況下是調壓系統本身的問題。主要是溢流閥故障，應對其重點檢查，其可能故障原因為：溢流閥阻尼孔堵塞；溢流閥的密封端面上有異物；溢流閥主閥芯在開啟位置上卡死。

設備在停開一段時間后，重新啟動，壓力為零，其可能原因有：溢流閥在開啟位置卡死；液壓泵電機反轉；液壓泵因過濾器堵或吸油管漏氣未吸上油。

設備經檢修元件裝拆更換后壓力為零，其可能原因有：液壓泵未裝緊，不能形成工作容積；液壓泵內未裝油，不能形成密封油膜。

1.2系統壓力不高

這類問題一般由內泄漏引起，其主要原因有：液壓泵磨損，形成間隙，調不起壓，同時也使輸出流量下降。溢流閥主閥芯與配合面磨損，使溢流閥的控制壓力下降，引起系統壓力下降。執行元件磨損或密封損壞，使系統壓力下降或保持不住原來的壓力。

1.3系統壓力居高不下，且調節無效

這類問題原因一般都在溢流閥上，即溢流閥失靈。當主閥芯在關閉位置上被卡死或銹結時，必然會出現系統壓力上升且無法調節的癥狀。當溢流閥的先導控制油路被堵死時，控制壓力劇增，使系統壓力也突然升高。

1.4系統壓力漂移

系統壓力漂移是指系統壓力不能在調定值上穩定，隨運行時間發生變化。引起系統壓力漂移的主要原因是油溫的變化，油溫上升可使油粘度下降，引起系統壓力變化。油位升高的原因將在第四小節專門進行論述。

2.速度失控

2.1爬行

所謂爬行就是液壓缸在低速下運行時產生時斷時續的運動現象。爬行的直接原因有：（1）油內混入空氣，引起執行件動作遲慢，反應滯后。比如更換液壓缸后液壓缸內將殘存空氣，此時應對液壓缸進行排氣。（2）壓力調得過低、或調不高、或漂移下降時，同時負載加上各種阻力的總和與液壓力大致相當，執行元件表現為似動非動。（3）系統內壓力與流量過大的波動引起執行元件運動不勻。（4）電路失常也會引起執行元件運動狀態不良。例如，當電路因某種原因供給電磁鐵的電信號是時斷時續，由此引起換向閥不能可靠地開啟，導致執行元件的運動不穩定。

2.2速度慢

液壓系統運動速度慢，有多方面原因。主要是：液壓泵磨損，容積效率下降；換向閥磨損，產生內泄漏；溢流閥調節壓力過低，使大量的油經溢流閥回油箱；執行元件磨損，產生內泄漏；系統中存在未被發現的泄漏口；串聯在回路中的節流閥或調速閥未充分打開，或其它原因使油路不通暢。

2.3速度不可調

一般是由于流量控制閥卡死、銹死等原因引起。另外，調速閥本身損壞自然也無法調速。電液比例調速閥如果電氣信號不能調節，同樣也無法調整系統的速度。

2.4速度不穩定

這類問題的主要原因是：溫度的變化，引起泄漏量的變化，致使供給負載的流量變化。

3.動作失控

3.1動作不能按設定的順序起始

引起這類問題的直接原因主要是換向閥沒有正常開啟，可能的原因有：（1）換向閥芯卡死。（2）換向閥頂桿彎曲。（3）換向閥電磁鐵燒壞。（4）電磁閥控制線松脫。（5）控制繼電器、放大器失靈，使電信號不能正常傳遞，以及電路方面的其他原因使電信號中斷（限位誤動作或損壞，控制繼電器、放大器線斷）。

3.2動作不能按設定的順序結束

這類問題一般是由于換向閥不能及時關閉引起，可能的原因有（1）換向閥卡死，閥芯不能復位。（2）換向閥彈簧折斷，閥芯不能復位。（3）換向閥的電信號未能及時消失。

3.3出現意外的動作

這類問題主要是換向閥與電信號故障引起。其可能的原因有（1）由于電路的故障，電磁鐵得到了錯誤的電信號。（2）換向閥內部磨損嚴重，壓力油可以從其縫隙中通過，進入液壓缸兩腔。

4.溫度升高異常

溫度升高的主要原因是：（1）冷卻系統故障如冷卻器堵塞、冷卻水流量、壓力達不到設定值。（2）液壓元件磨損或系統存在泄漏口引起溫升過高。當液壓泵磨損，有大量的泄漏油從排油腔流回吸油腔，引起節流發熱。

5.預防

液壓設備正確使用與精心保養，可以防止機件過早磨損和遭受不應有的損壞，從而減少故障發生，其中最重要的是點檢、定檢與定期維護。

點檢第一手資料對確定修理項目，編制維修計劃，故障產生的規律，以及液壓元件的使用壽命都有很重要作用。液壓系統點檢及定檢的內容一般包括：

（1）所有液壓閥、液壓缸、管件是否有滲漏。

（2）液壓泵運轉時是否有異常噪聲。

（3）液壓缸運行全行程是否正常平穩、速度是否滿足設定值。

（4）液壓系統中各測壓點壓力是否在規定的范圍內，壓力是否平穩。

（5）液壓系統中油箱內油液溫度是否在允許范圍內（水-乙二醇工作溫度為20℃～65℃）。

（6）液壓系統各部位是否有高頻振動。

（7）油箱內油量是否在油標范圍內（蓄能器工作狀態時油位為2/3～1/2）。

（8）電氣控制的換向閥是否靈敏可靠。

（9）限位開關的位置是否變動，固定螺栓是否松動。

（10）定期對油箱內的油液進行取樣化驗，檢查油液的污染狀況（6個月化驗周期）。

（11）定期檢查蓄能器工作性能。

（12）定期檢查冷卻器及加熱器工作狀況。

定期維護是保證液壓系統正常工作的重要措施。定期維

護的主要內容有以下幾個方面：

（1）定期緊固螺栓及螺釘。

（2）定期檢查或更換密封件。

（3）定期清洗或更換液壓件。

（4）定期清洗油箱與管道（1年清洗一次）。

（5）定期更換慮芯。（3個月清洗或更換慮芯一次）。

在檢修及日常維護中應特別注意以下幾個方面：

（1）從系統中拆卸液壓元件及管路時，嚴禁帶壓作業，必須確保系統已泄壓或相應管路控制閥門已關閉，拆卸管路時未防止余壓傷人，拆卸人員應在管路側面工作。對拆卸下的液壓元件進行分解必須在清潔的車間進行，嚴禁在露天、棚子、雜物間和庫房中分解裝配液壓元件。

（2）允許用煤油、汽油以及和液壓系統所用同牌號的液壓油對液壓元件進行清洗，不得使用和液壓系統牌號不同的液壓油清洗。清洗后的零件應放入帶蓋子的容器中，并注入同牌號液壓油。清洗后必要時，可用干燥清潔的壓縮空氣吹干零件。不得使用可能被污染的氣體吹，也不得用棉、麻、化纖織品擦拭，防止脫落纖維污染系統。

（3）裝配完的液壓元件及拆卸下的管路，所有進出油口要用塑料塞子或干凈的布堵上。

（4）拆洗過程中，檢查了零件、密封狀況，不符合要求的應更換。

【參考文獻】

[1]雷天覺主編.新編液壓工程手冊.

[2]黃志堅，袁周，等編著.液壓設備故障診斷與檢測實用技術.