管排鋸滑座下滑故障分析與處理措施研究

馬磊 劉金盛

摘要：本文結合管排鋸的基本組成與管排鋸的運行情況兩方面內容，在全面分析管排鋸滑座下滑故障出現原因的基礎上，分別從液壓系統與電氣系統兩個角度，對故障處理策略提出具體的建議。

關鍵詞：管排鋸;滑座下滑;故障分析

管排鋸是工業生產中常用的一類器械，受到運行工作環境、操作方式等諸多因素的影響，使得管排鋸運行過程中，容易出現諸多故障問題。管排鋸滑座下滑便是其中較為典型的一類故障問題。一旦出現管排鋸滑座下滑的情況，不僅會影響工作效率，對于運行安全性也會產生較大的影響，因此需要高度重視。

一、管排鋸的基本組成與運行情況分析

（一）管排鋸的基本組成

管排鋸主要是由三個關鍵部分組成，即進給系統、鋸片旋轉系統以及夾緊系統。其中進給系統主要包括交流變頻器、交流電機、液壓平衡杠以及絲杠傳動機構等幾個部分，其作用主要在于通過控制管排鋸，支撐管排鋸實現相應的滑座垂直運動。鋸片旋轉系統涉及直流整流器、直流電機、鋸片以及鋸片傳動齒輪箱等等，其中常用的鋸片直徑大多在1600mm[1]。這部分的作用，主要在于支撐管排鋸控制鋸片實現旋轉操作。夾緊系統涉及兩組垂直夾具和三組水平夾具，在管排鋸運行過程中，夾緊系統作用的發揮，主要是依靠有液壓缸驅動夾具這一方式，使管排夾緊，從而達到有效預防管排鋸實施鋸切操作時鋸片打齒問題的出現。除了以上三部分外，管排鋸還配備了相應的液壓站以及控制柜等等[2]。本文研究對象為HKA 2000L160圓盤管排鋸機，具體應用了西門子S7-300PLC、進給軸由伺服電機驅動，611U系統控制、主軸鋸片旋轉采用Siemens 6SE70矢量變頻器。

（二）管排鋸的運行情況

在管排鋸實際運行過程中，當管排鋸確定為自動運行狀態后，首先觀察到管排鋸的鋸座處于上升狀態，并且在上限位的起始點。其次，在鋸片旋轉過程中，等待管排的到來，此時管排達到自后，在夾緊系統的輔助下，管排鋸會隨之將管排夾緊，便于后續鋸切操作的進行。最后，當夾緊條件滿足操作要求后，系統會開始進行鋸切操作。在完成一次管排鋸切操作之后，管排鋸滑座會隨之重新返回到上限位起始點，等待下一排鋼管的到來，然后重復之前的動作。通常情況下，管排鋸鋸座上限位起始位，由ZI0接近開關確定[3]。

二、管排鋸滑座下滑故障與處理

（一）管排鋸滑座下滑故障現象

綜合分析管排鋸組間組成情況，可以發現管排鋸本身具有相應的液壓站，其液壓系統的實際壓力數值一般控制在18MPa，流量數值控制在120L/min，在液壓泵的出口位置處，設置了蓄能器，其容積為20L[4]。以某廠管排鋸為例，在運行過程中出現了管排鋸滑座下滑故障問題，具體故障檢測數據如下：

液壓回路主要是由液壓平衡回路與液壓夾緊回路兩個部分共同組成，在故障分析過程中，考慮到液壓平衡回路是通過平衡杠輔助，進而實現電機驅動管排鋸滑座完成上下運動。對此，當管排鋸控制器輸出Q56.1為“1”時，電磁閥的電磁鐵處于得電狀態，此時管排鋸滑座隨著向上運動。如果管排鋸控制器輸出056.0為“l”時，則另一端電磁鐵得電，此時管排鋸滑座隨著向下運動。但是當此時管排鋸滑座回到上限位起始點時，三組水平夾緊缸隨之打開，由于三組水平夾緊缸打開瞬間沒有負載，所以會導致管排鋸液壓系統的壓力大幅下降，進而容易出現“失壓”的情況。由于管排鋸本身的自重較大，其平衡力要求標準一般在7MPa以上，假設管排鋸上升的速度在5500mm/min左右，那么在電機斷電之后，受到慣性的影響，管排鋸仍舊會繼續向上移動一段距離。此時，加上液壓系統的“失壓”影響，使得液壓缸處于吸空狀態。所以，在管排鋸上升速度減低到0時，在支撐力不足的情況下，會在短時間內突然下降lOmm左右的距離，直到最后可以在平衡力的支撐下保持穩定。

本次故障，通過測量發現，當管排鋸滑座返回時，電機電流從原本的18A下降到0，最后降低至-37A，最后恢復到0，這一現象也進一步證實了此時的電機處于被動發電狀態。

（二）管排鋸滑座下滑故障處理

對于管排鋸滑座下滑故障的處理，為了保證故障處理效率，要求在具體的操作中，從管排鋸液壓系統這一角度出發考慮，結合實際確定故障解決方案。針對上述故障問題，確定選擇“切割法”與“恒源法”兩種方式，通過向管排鋸液壓系統平衡杠供油這一方式，有效應對了故障問題[5]。但是考慮到這種處理方式的工作量相對較大，加上處理操作工作不易開展，所以進一步提出了以下處理方案。

從管排鋸電氣系統這一角度入手分析，對于上述管排鋸滑座下滑的故障問題，可以通過靈活改變三組水平夾緊杠的打開時間這一方式來實現。觀察發現，在改變三組水平夾緊杠打開時間的情況下，使得水平夾緊缸的打開時間向后延遲大概1s左右的時間，這樣可以有效規避水平夾緊缸打開瞬間的液壓系統“失壓”問題。

事故處理之后，對管排鋸運行情況實施跟蹤，發現近一年內未發現此類滑座下滑的故障問題，證明故障處理方式具有可行性，其應用價值較為突出。

三、總結

綜上所述，管排鋸滑座下滑是其運行過程中常見的一類故障問題，對于運行安全性與穩定性產生較大的影響。在具體的故障處理過程中，為了保證故障處理的科學性，需要結合實際情況，從液壓系統和電氣系統等多個方面考慮，從而最大程度上保證故障判斷與處理操作，可以滿足故障處理要求。

參考文獻：

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