INMO結晶器一個典型液壓故障的分析及改進

李冬春，侯立剛

（寶鋼工程技術集團有限公司，上海寶山201999）

INMO結晶器一個典型液壓故障的分析及改進

李冬春，侯立剛

（寶鋼工程技術集團有限公司，上海寶山201999）

簡要介紹了INMO結晶器液壓系統的工作原理，闡述了INMO結晶器一個典型液壓故障的分析及改進方法，并重點分析了液控單向閥性能隨工況的變化而變化的特點，為正確使用液控單向閥提出了一定的參考意見。

INMO結晶器；液壓系統；液控單向閥

寶山鋼鐵股份有限公司煉鋼廠的4#板坯連鑄機為現代化的高拉速雙流板坯連鑄機。為了實現高效連鑄，采用達涅利公司開發的結晶器和結晶器液壓振動INMO（IntegralMotion）系統。INMO結晶器是Danieli的一項專利技術，它是結晶器和振動機構組合成一體，振動質量小，提供相對于鑄流中心線的結晶器振動的精確導向［1］。系統本身所具有的良好的穩定性也可減少漏鋼危險，提高鑄機生產能力和操作靈活性，滿足生產品種要求。

1　INMO結晶器液壓系統工作原理簡述

該INMO結晶器液壓系統原理圖（如圖1所示）［2］。該振動閥臺有兩套控制振動油缸的閥組，一用一備（圖1所示僅為單個流一側的結晶器振動閥臺，另一側與此相同），以確保結晶器振動裝置正常工作，提高系統可靠性。二位四通電磁換向閥1051為液控單向閥1071、1072、1073的控制閥。這三個液控單向閥控制著伺服閥118的P口、B口和A口油路的通斷。當電磁換向閥1051b端得電時，該伺服閥的P口、B口和A口油路全部暢通，這是伺服閥正常工作的先決條件；當電磁換向閥1051a端得電時，該伺服閥的P口、B口和A口油路全部鎖死，從而確保振動油缸被鎖緊，此時，即使給該伺服閥以控制信號，也不能驅動振動油缸動作。在系統正常振動過程中，該1071、1072、1073液控單向閥一直處于開啟狀態。

圖1　寶鋼4#連鑄機INMO結晶器液壓系統原理圖Fig.1 Hydraulic system diagram of Baosteel4#INMOmold

2　故障現象及分析

2.1故障現象

該系統于2006年12月份投入使用，使用到2015年年初，多次發現該系統在振動頻率上升后，單側實際振動曲線跟不上目標曲線，導致振動不同步報警停車。其典型故障曲線如圖2所示。

圖2　INMO結晶器故障時振動曲線Fig.2 Vibration curve of INMO mo ld with fau lt

故障發生后，根據故障油缸位移曲線，判斷為故障側液壓裝置存在內泄漏或流量供給不足。現場花費大量時間排除了油缸內泄，安全閥內泄和伺服閥性能劣化等故障原因，故障依舊，后來檢測原理圖上1111處測壓點的壓力，發現該處壓力僅有9MPa左右，在更換1071、1072、1073液壓單向閥后，振動曲線恢復正常。

2.2故障分析

調取該振動液壓系統工作時，伺服閥P、A、B口壓力曲線，發現在振動油缸動作時，壓力均有幅度2MPa～3MPa周期波動（壓力曲線如圖3所示），而且從現場使用情況來看，其振動頻率越高，其壓力波動越大。

圖3　INMO結晶器振動時壓力曲線Fig.3 Pressure curve of INMOmold in vibration

圖4　液控單向閥（SL型）性能曲線Fig.4 Perform ance curve ofpilot-controlled check valve（SL type）

查閱該107液控單向閥（SL型）性能曲線（如圖4所示）［3］，其閥口開啟所需要X口的壓力如圖4所示。在INMO結晶器振動過程中，因該單向閥A、B口有壓力波動，導致液控單向閥閥芯2一直在開啟位置跟隨抖動。在長時間運動使用后，控制活塞4與閥體1磨損，導致控制活塞4控制側壓力下降。而在高頻率振動時，壓力下降越嚴重，進而導致該閥閥芯2開啟不足而節流，產生如圖2所示的故障現象。

故障后，解體下線的107液控單向閥，證實控制活塞4與閥體1磨損嚴重（如圖5所示）。

圖5　液控單向閥控制活塞與閥體磨損狀況Fig.5Wear condition of controlpiston and the valve of pilot-contro lled check valve

3　系統改進

從上述分析可以看出，該系統在設計上未充分考慮結晶器振動時，管路壓力波動對SL型液控單向閥的影響。為克服系統此處不足，保障現場運行穩定，消除故障隱患，可采取如下措施：

第一，定期檢查該處液控單向閥控制口處壓力（建議每2個月），如壓力低于18MPa，說明閥芯和閥體磨損嚴重，立即更換。

第二，將該處SL型液控單向閥替換成SV型（帶預釋壓功能）［3］，降低X口的壓力控制壓力，減少管路壓力波動對液控單向閥閥芯2的影響。

圖6　液控單向閥（SV型）性能曲線Fig.6 Perform ance curve ofpilot-controlled check valve（SV type）

4　結語

通過對INMO結晶器的此種液壓故障的分析，提出了幾點處理方法。該方法在現場實踐使用下來，一直運行正常，并有效克服了該液壓系統設計時的隱患。該方法對同類使用INMO結晶器振動的故障處理有一定的參考價值。

［1］寶鋼4#連鑄機技術附件［Z］.上海寶鋼，2005：15-18.

［2］寶鋼四號連鑄機DANIELI技術資料［Z］.2006.

［3］博世力士樂工業液壓產品樣本工業液壓元件（第一冊）［Z］.RC21 468/02.03：1-6.

Analysis and im provem ent for a typical hydraulic system m alfunction of INMO mould

LI Dong-chun，HOU Li-gang
（Baosteel Engineering Technology Group Co.，Ltd.，Baoshan 201999，China）

Thispaperbriefly introduces theworking principleof INMOmold hydraulic system，expounds the improvement fora typicalhydraulic systemmalfunction of INMOmould，and analyzes the characteristic ofpilot-controlled check valve thatperformance varieswith theworking conditions，and proposed some suggestions for the usingofpilot-controlled check valve.

INMOmould；Hydraulic system；Pilot-controlled check valve

TH137

A

1674-8646（2016）18-0014-03

2016-08-09

李冬春（1976-），女，黑龍江伊春人，碩士研究生，主要從事冶金機械相關應用設計工作。