雙圓盤液壓系統(tǒng)引發(fā)的故障及診斷技術(shù)要求

江 強(qiáng)

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

新30萬(wàn)噸圓盤是由液壓系統(tǒng)控制的，因此液壓故障決定澆鑄能力。本文是以現(xiàn)場(chǎng)為基礎(chǔ)，針對(duì)常見(jiàn)液壓故障進(jìn)行診斷和技術(shù)分析，從而整理出一套具有針對(duì)性的解決措施，以便日后及時(shí)排除故障，快速恢復(fù)生產(chǎn)，避免因故障造成生產(chǎn)中斷，從而提高生產(chǎn)率。

2 圓盤澆鑄液壓系統(tǒng)的組成及介紹

圓盤澆鑄液壓系統(tǒng)主要由以下五部分組成，它們分別是如圖1：中間包油路圖。

2.1 動(dòng)力元件

所謂的動(dòng)力元件就是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，即把電機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液壓力能，比如液壓泵，其作用是為圓盤液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力源。

2.2 執(zhí)行元件

執(zhí)行元件也是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，即油液壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。比如圖1中的（14，15）液壓缸是由兩組油缸背對(duì)背安裝，驅(qū)動(dòng)中間包做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；而電子秤液壓缸，是立式安裝的，驅(qū)動(dòng)電子秤做直線往返運(yùn)動(dòng)。

2.3 控制元件

控制元件是指控制系統(tǒng)油壓的壓力、方向以及流量，從而控制執(zhí)行元件動(dòng)作的形式。例圖1（3，7）單向節(jié)流閥，控制液壓流的方向，在圖中起保壓作用；圖1中的（5，8）比例閥，是控制中間包的流量與方向，從而達(dá)到控制中間包傾轉(zhuǎn)的速度和傾轉(zhuǎn)的方向；圖1中（4，6）換向閥，控制液壓油的方向，在圖中其作用是增加油回路，從而達(dá)到油缸快速縮回的動(dòng)作。

圖1 中間包油路圖

2.4 輔助元件

輔助元件顧名思義就是在液壓系統(tǒng)中起輔助作用，比如儲(chǔ)油的油箱、油管；散熱的油冷卻器；過(guò)濾液壓油雜質(zhì)的濾芯；顯示系統(tǒng)壓力的壓力表以及各閥體連接的密封元件。

2.4 工作介質(zhì)

工作介質(zhì)在液壓傳動(dòng)及控制中起傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力及信號(hào)的作用，比如液壓油。

3 圓盤液壓系統(tǒng)常見(jiàn)的幾種故障現(xiàn)象和原因

3.1 液壓系統(tǒng)的工作壓力失常

3.1.1 動(dòng)力元件失常

液壓泵或液壓馬達(dá)由于內(nèi)部密封磨損較大，導(dǎo)致內(nèi)泄變大，從而造成系統(tǒng)壓力偏低。這種現(xiàn)象就相當(dāng)于泵或液壓馬達(dá)做無(wú)用功。

3.1.2 控制元件失常

控制元件造成系統(tǒng)壓力失常有以下幾種可能：①換向閥不能正常換向；②換向閥線圈頻繁得失電，造成換向閥動(dòng)作頻繁；③溢流閥中閥芯堵塞或閥桿上毛刺，導(dǎo)致閥體動(dòng)作不靈敏，液壓油有可能直接流回油箱；④單向閥阻尼式失效。

3.1.3 輔助元件失常

油管、油箱破損引起液壓油流失，導(dǎo)致液壓油不足，從而系統(tǒng)流量不足，也會(huì)造成系統(tǒng)壓力上不去。

3.2 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件失常

執(zhí)行元件失常，最常見(jiàn)的故障現(xiàn)象就是液壓缸欠速和油缸爬行。欠速現(xiàn)象是指油缸不能按正常速度伸縮，比如電子秤油缸在縮回活塞桿時(shí)，從原先2s變成5s；油缸爬行是指液壓缸在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的速度不均、時(shí)快時(shí)慢且呈跳躍形式進(jìn)行。

3.3 液壓系統(tǒng)振動(dòng)以及噪音

液壓系統(tǒng)往往在發(fā)生故障之前，都會(huì)伴有振動(dòng)和噪音異常，而造成異常振動(dòng)和噪音的來(lái)源有以下幾種可能：①原動(dòng)機(jī)和液壓泵地腳螺栓松動(dòng)；②原動(dòng)機(jī)和液壓泵之間的聯(lián)軸器磨損；③液壓泵出現(xiàn)空穴現(xiàn)象；④現(xiàn)場(chǎng)各閥組出現(xiàn)空穴現(xiàn)象；⑤油缸內(nèi)進(jìn)入空氣。

3.4 液壓沖擊

當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，一旦出現(xiàn)噪音異常偏大時(shí)，就應(yīng)該立即停車檢查。因?yàn)樵摤F(xiàn)象可能是液壓油管管夾松動(dòng)引起液壓沖擊出現(xiàn)故障，也可能是控制元件的誤動(dòng)作造成液壓沖擊故障。

3.5 液壓油溫度過(guò)高

當(dāng)圓盤顯示屏出現(xiàn)油溫高報(bào)時(shí)，油泵電機(jī)便會(huì)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，從而跳電。出現(xiàn)油溫高報(bào)原因有以下幾種可能：①系統(tǒng)冷卻水堵塞；②液壓油水分過(guò)多，導(dǎo)致液壓油乳化；③油箱油溫低于最小值；液壓泵長(zhǎng)時(shí)間卸荷運(yùn)行。

3.6 液壓油泄漏

當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏時(shí)，系統(tǒng)壓力會(huì)突然降低，在降低的過(guò)程中，無(wú)論怎么調(diào)節(jié)控制元件，都無(wú)法使系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常。這種情況極大可能是液壓油泄露，當(dāng)泄露一定程度時(shí)，電機(jī)將會(huì)跳電。

3.7 液壓系統(tǒng)中液壓油水分過(guò)高

當(dāng)液壓系統(tǒng)滲入少部分水時(shí)，系統(tǒng)短時(shí)間并不會(huì)出現(xiàn)任何異常，但是油箱的油位會(huì)慢慢的增加并且隨著水分增多時(shí)，液壓油變會(huì)成白濁狀態(tài)。當(dāng)白濁狀態(tài)的液壓油進(jìn)入液壓閥中，會(huì)導(dǎo)致液壓閥溫度升高且使閥芯磨損變快，降低系統(tǒng)效率。該現(xiàn)象有可能是水冷卻器內(nèi)泄。

4 液壓系統(tǒng)故障診斷的分析

4.1 簡(jiǎn)易故障診斷法

當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通常可以使用以下方法進(jìn)行初步的診斷并分析問(wèn)題，從而解決故障：

第一步便是“看”。首先看的是動(dòng)力元件的狀態(tài)，如液壓泵運(yùn)行時(shí)是否抖動(dòng)；其次看控制元件得電情況，如如換向閥線圈是否得電，線圈得電，閥芯是否動(dòng)作；最后看執(zhí)行元件動(dòng)作現(xiàn)象，例如看油缸的運(yùn)行速度，可通過(guò)觀察液壓缸運(yùn)動(dòng)情況，液壓缸會(huì)不會(huì)明顯的速度不均勻，是否出現(xiàn)時(shí)走時(shí)停，一快一慢的現(xiàn)象。

第二步“聽(tīng)”。聽(tīng)得是故障時(shí)產(chǎn)生的聲音，找到聲音源在哪里并進(jìn)一步解決問(wèn)題。因?yàn)楫?dāng)故障發(fā)生時(shí)，常常伴有異常聲音。

第三步“摸”。先摸控制元件動(dòng)作的振動(dòng)的大小，再摸執(zhí)行元件的溫度以及負(fù)載之間連接件松緊情況。

表1 系統(tǒng)壓力失常造成的故障及處理方法

表3 液壓系統(tǒng)中噪音、振動(dòng)的處理方法

第三步“聞”。主要是聞控制元件上的橡膠件以及線圈，是否有發(fā)出刺激性的氣味。

第四部“問(wèn)”。詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)工藝人員，了解設(shè)備狀況，其中包括液壓系統(tǒng)是否正常，是否切換過(guò)液壓泵，故障前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的狀況，是否動(dòng)過(guò)壓力調(diào)節(jié)裝置、是否關(guān)閉液壓閥，查閱相關(guān)歷史故障記錄，研究其故障處理方式方法。

4.2 原理圖分析法

新30萬(wàn)t圓盤澆鑄系統(tǒng)，其中液壓站、中間包、澆鑄包、預(yù)頂起、頂起、水槽等等每個(gè)子區(qū)域都有各自的液壓原理圖。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)可以根據(jù)液壓圖上的圖像符號(hào)所代表的名稱、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)照分析，判斷故障也就相對(duì)的簡(jiǎn)單些。

5 常見(jiàn)故障處理方法

據(jù)統(tǒng)計(jì)，百分之七十的液壓裝置故障與液壓油有關(guān)，而這70%中約90%是由雜質(zhì)造成的，所以油品質(zhì)的好壞直接影響圓盤澆鑄的能力。

表2 執(zhí)行元件失常造成的故障及處理方法

表4 液壓沖擊的處理方法

6 結(jié)語(yǔ)

液壓故障的發(fā)生是存在因果關(guān)系，有故障必定有原因。解決問(wèn)題不能是盲目的，要講究策略和技巧，本文章以現(xiàn)場(chǎng)為參照，舉例了幾種常見(jiàn)的液壓故障現(xiàn)象，逐一分析，并提出了解決方法，為日后在解決類似問(wèn)題提供了思路，即為生產(chǎn)贏得了寶貴的時(shí)間，又為安全生產(chǎn)提供了保障。