連鑄機(jī)液壓振動(dòng)故障分析與維護(hù)

彭德軍

河鋼集團(tuán)唐鋼公司

連鑄機(jī)液壓振動(dòng)故障分析與維護(hù)

彭德軍

河鋼集團(tuán)唐鋼公司

連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)液壓系統(tǒng)由兩個(gè)油缸同時(shí)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)單元體做上下運(yùn)動(dòng)，以防止在澆鋼過程中鋼水與結(jié)晶器銅板發(fā)生粘連，從而獲得良好的鑄坯表面脫模質(zhì)量。根據(jù)鋼種、斷面、拉速的不同，結(jié)晶器振動(dòng)的頻率和振幅也有變化。由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣，高溫、粉塵、水蒸汽以及高強(qiáng)度連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，會(huì)使振動(dòng)設(shè)備帶來很多故障，尤其是液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)故障率較高，判斷也不太容易。因此如何對振動(dòng)系統(tǒng)故障做出快速有效的判斷并做出有效措施，直接關(guān)系到生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

連鑄機(jī)；液壓振動(dòng)；故障分析；維護(hù)措施

1 液壓振動(dòng)裝置常見故障現(xiàn)象原因分析

1.1 泵噪聲大

(l)泵吸空。吸油過濾器存在局部堵塞導(dǎo)致出現(xiàn)過大阻力，吸油管口接近油面，吸油位置過高，吸油管口沒有與泵嚴(yán)密密封，油存在過高茹度；(2)氣泡。有空氣溶解在油液中，回油渦流過強(qiáng)有氣泡生成，有空氣混入管道內(nèi)或泵殼內(nèi)，吸油管沒有足夠浸入油面；(3)泵結(jié)構(gòu)問題，存在嚴(yán)重困油，導(dǎo)致流量脈動(dòng)大、壓力脈動(dòng)大；(4)泵沒有安裝好，泵軸、電動(dòng)機(jī)軸與聯(lián)軸器不能很好的同軸，且存在松動(dòng)現(xiàn)象。

1.2 系統(tǒng)油溫過高壓力設(shè)定過高

沒有科學(xué)、合理地調(diào)定卸荷回路元件，如溢流閥、卸荷閥、壓力繼電器等，卸壓時(shí)間過短，閥存在過大漏損，油液茹度過低、泵存在故障，泵內(nèi)泄露增大，造成泵殼出現(xiàn)溫升，油箱結(jié)構(gòu)不科學(xué)、不合理或沒有足夠的油量，沒有足夠的冷卻水，系統(tǒng)自調(diào)油溫裝置存在故障，管路存在過大阻力，有熱源影響系統(tǒng)工作，存在過大輻射熱。

1.3 伺服閥的故障

在液壓缸振動(dòng)使用過程中，伺服閥對液壓油清潔度要求較高，廠家推薦液壓系統(tǒng)的清潔度等級在ISO14/11級(NAS 5級)或更好。為了延長伺服閥的使用壽命必須防止液壓系統(tǒng)受到污染，同時(shí)伺服閥的使用壽命，很大程度上還會(huì)受到可控震源使用參數(shù)和現(xiàn)場環(huán)境的影響。如果可控震源使用的掃描參數(shù)比較嚴(yán)苛，比如低頻過低、高頻過高或出力較大，都會(huì)造成伺服閥芯過度磨損，從而造成使用壽命的降低。

1.4 位移傳感器故障

主要是環(huán)境溫度過高造成位移傳感器失靈，或是接頭受潮造成電氣接地故障。

2 液壓系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)方式

2.1 伺服閥故障的控制措施

在對伺服閥進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，要根據(jù)相關(guān)單位提供的說明或特殊書面指示進(jìn)行，自行拆卸維修時(shí)也要注意伺服閥的質(zhì)保日期和范圍。拆解和安裝的目的主要用于故障排除、懷疑失效部件的更換、總成的清潔保養(yǎng)等。

2.1.1 伺服閥安裝使用要求

1)伺服閥一般不允許在施工現(xiàn)場被拆解；2)伺服閥的拆解和安裝一定要在盡量干凈的環(huán)境下進(jìn)行，安裝伺服閥前應(yīng)確認(rèn)安裝面無污粒附著；供油和回油管路正確；底面各油口的密封圈齊全；定位銷孔位正確；調(diào)試后將閥加注清潔工作液，裝上運(yùn)輸護(hù)板；3)在安裝伺服閥的時(shí)候，應(yīng)該充分地沖刷整個(gè)液壓系統(tǒng)，清除內(nèi)置的污染物顆粒；4)進(jìn)行沖洗程序時(shí)，應(yīng)該讓液壓油回到液壓油箱50～100次；5)為了保持一個(gè)干凈的液壓系統(tǒng)，濾芯必須定期更換，必須堅(jiān)持每周化驗(yàn)、檢查工作液的精度等級。一旦油品精度大于NAS6級就應(yīng)該替換濾芯。6)溫度對伺服閥的影響主要表現(xiàn)在閥的零漂上，針對該問題，保持正常的工作油溫很重要，即在油箱體積一定的情況下，保持冷卻與加熱系統(tǒng)正常。首先要經(jīng)常監(jiān)測油溫，以便于確定開啟冷卻或加熱系統(tǒng)；油液盡量保持40～50℃的范圍內(nèi)工作。其次，對冷卻回油過濾濾芯要經(jīng)常更換清洗，一旦堵塞造成回油不暢，就會(huì)使溫升很快。7)切忌讓鐵磁物質(zhì)長期與馬達(dá)殼體相接觸，防止馬達(dá)跑磁，跑磁嚴(yán)重時(shí)伺服閥甚至不能工作，輕則影響伺服閥零位和輸出。

2.1.2 技術(shù)人員的要求

鑒于伺服閥是高精密度設(shè)備，同時(shí)需要較嚴(yán)格的維修流程，所以進(jìn)行伺服閥拆裝的技術(shù)人員必須經(jīng)過必須的培訓(xùn)，同時(shí)要經(jīng)過相關(guān)部門的授權(quán)。

2.2 冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)

為了保證散熱器具有較好的壓力、能夠正常開展工作，則需要在對油溫做好控制的同時(shí)降低氣蝕產(chǎn)生。通常來說，對于液壓泵入口油溫，需要將其控制在60℃以內(nèi)，且液溫需要控制在40℃以內(nèi)。在對最低溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)，也可以聯(lián)系實(shí)際對適量的冷卻液添加劑進(jìn)行加入，以此起到對銹蝕的抑制作用。

而為了避免伺服閥現(xiàn)場溫度過高，則需要做好散熱工作，經(jīng)常檢查其環(huán)境溫度，及時(shí)處理二冷室密閉不嚴(yán)等問題，同時(shí)經(jīng)常檢查確認(rèn)伺服閥本體外部冷卻裝置正常運(yùn)行等。

2.3 位移傳感器保養(yǎng)

常用的AMT位移傳感器性能試驗(yàn)設(shè)備都采用X、Y、Z三軸為一體的精密定位平。這種多軸懸臂結(jié)構(gòu)因?yàn)楦鬏S是串聯(lián)連接方式，各單軸的精度誤差、行走平行度都會(huì)反映到末端執(zhí)行單元上，因此設(shè)備的精度受到三軸耦合的影響。如圖1所示，設(shè)三軸依下而上各單軸的行走平行度分別為e1、e2、e3，依下而上各單軸的定位精度分別為k1、k2、k3，三軸系統(tǒng)末端執(zhí)行單元在X軸上的定位精度約為Ex=e1+k2+e3;三軸系統(tǒng)末端執(zhí)行單元在Y軸上的定位精度約為Ey=k1+e2+e3;三軸系統(tǒng)末端執(zhí)行單元在Z軸上的定位精度約為Ez=e1+e2+k3。此外，設(shè)備頻繁的運(yùn)動(dòng)也會(huì)使設(shè)備各軸產(chǎn)生微抖而精度下降，反映到系統(tǒng)末端執(zhí)行單元上將產(chǎn)生比較明顯的精度下降，這對設(shè)備的穩(wěn)定性、精確性都會(huì)帶來不良影響，從而降低設(shè)備的檢測精度。具體需要做好以下三點(diǎn)：

1)確保閥位移傳感器的偏置要小于5%；

2)按期檢查線圈電阻為單線圈時(shí)約為80Ω，兩線圈并聯(lián)時(shí)約為40Ω；

3)做好位移傳感器外部冷卻；

連鑄機(jī)液壓振動(dòng)故障體現(xiàn)為機(jī)、電、液信息相互交織，現(xiàn)場計(jì)算機(jī)紀(jì)錄的有關(guān)參量是故障診斷的重要信息，很多故障都能通過電腦數(shù)據(jù)判斷出來。根據(jù)現(xiàn)象判斷出故障的原因，并能及時(shí)有針對性地做出正確的處理措施，極大地提高了連鑄機(jī)生產(chǎn)的效率。

[1]劉忠，楊國平.工程機(jī)械液壓傳動(dòng)原理、故障診斷與排除[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]黃志堅(jiān).液壓元件使用與維修150例[M].北京：中國電力出版社，2010.