冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)故障原因與維修技術(shù)

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關(guān)鍵詞：冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)；液壓故障；產(chǎn)生原因；維修技術(shù)

江陰興澄特種鋼鐵有限公司成立于1993年，是全球單體規(guī)模最大的特鋼生產(chǎn)企業(yè)。其濱江一期廠區(qū)于1998年5月投產(chǎn)，整條生產(chǎn)線裝備設(shè)施均從國外引進(jìn)，其中液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是整條產(chǎn)線的重要?jiǎng)恿M成部分。冶金生產(chǎn)現(xiàn)場常常會(huì)受到高溫、振動(dòng)沖擊等因素的影響，這些因素不僅會(huì)影響液壓元器件的使用壽命，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，還可能會(huì)造成安全事故。因此，對冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)的常見故障尋因究源具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)中常見的故障

液壓系統(tǒng)的類型繁多，各自的控制方式及實(shí)現(xiàn)的功能也各不相同，但都是由動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件及液壓油五大部分組成，因此液壓系統(tǒng)故障的判斷與處置方面存在著一些共性。目前，在江陰興澄特種鋼鐵有限公司一軋鋼分廠常見的液壓系統(tǒng)故障有系統(tǒng)壓力失常、爬行、振動(dòng)與噪聲、液壓系統(tǒng)油溫過高等，如果不能及時(shí)進(jìn)行維修處理，勢必會(huì)造成生產(chǎn)中斷，給企業(yè)造成不必要的損失。

2冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)的常見故障及產(chǎn)生原因

2.1壓力失常

壓力是液壓系統(tǒng)中基本的參數(shù)之一，壓力正常與否直接關(guān)系著液壓系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。液壓系統(tǒng)壓力失常通常表現(xiàn)為壓力不穩(wěn)定、壓力過高、壓力不足及系統(tǒng)壓力無法建立。當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)了上述壓力失常的現(xiàn)象，將無法正常工作，造成生產(chǎn)中斷。壓力失常的原因主要從動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件、油箱液位以及設(shè)計(jì)原因5個(gè)方面著手排查。

2.2爬行

當(dāng)流經(jīng)執(zhí)行元件的流量發(fā)生波動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)滑動(dòng)和停止交替的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為爬行。爬行不僅會(huì)影響系統(tǒng)的傳動(dòng)效率及精度，對于并聯(lián)同步系統(tǒng)，爬行還會(huì)造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行不同步。爬行原因的確定主要從內(nèi)外兩個(gè)方面進(jìn)行，外因主要是檢查執(zhí)行元件的運(yùn)行軌道是否有卡阻，能夠相對快速確定并處理，也是處理此類故障需要首先排除的；內(nèi)因則是檢查液壓系統(tǒng)本身可能出現(xiàn)的問題，如系統(tǒng)介質(zhì)中是否混入空氣、調(diào)速閥是否正常、系統(tǒng)有無泄漏等。

2.3振動(dòng)與噪聲

振動(dòng)與噪聲也是冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)常見的故障之一，兩者一般同時(shí)出現(xiàn)。當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)和噪聲后，會(huì)加速元器件的磨損，影響其使用壽命；此外振動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致管線接頭松動(dòng)，產(chǎn)生泄露污染環(huán)境，當(dāng)介質(zhì)泄漏量達(dá)到設(shè)定值，液壓系統(tǒng)便會(huì)發(fā)生突然跳停；而噪聲是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境污染的重要因素之一，嚴(yán)重影響職工健康。液壓系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲主要來源于泵、液壓馬達(dá)與液壓缸等執(zhí)行元件、管道及油箱4個(gè)方面。

2.4液壓系統(tǒng)油溫過高

冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)油溫過高也是液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行的一種潛在性威脅。液壓系統(tǒng)長時(shí)間在高溫下工作，油液的壽命會(huì)大大縮短。另外，氧化生成的酸性物質(zhì)對金屬起腐蝕作用，增加磨損，影響液壓元器件的使用壽命及液壓系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。高油溫對液壓系統(tǒng)的主要危害如表1所示。

3冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)壓力故障維修技術(shù)

3.1壓力失常維修技術(shù)

一軋鋼分廠的液壓系統(tǒng)已運(yùn)行多年，因此設(shè)計(jì)方面的原因不作為本文討論的重點(diǎn)，以下將從其他4個(gè)方面分析壓力失常的原因及相應(yīng)的維修技術(shù)。根據(jù)壓力失常的4個(gè)方面原因及“先外后內(nèi)、先簡后繁”的原則，按以下步驟處理壓力失常的故障。（1）檢查油箱液位，確定油泵是否存在吸空現(xiàn)象。（2）檢查執(zhí)行元件馬達(dá)或油缸是否損壞，有無內(nèi)泄現(xiàn)象。（3）檢查泵及原動(dòng)機(jī)是否存在轉(zhuǎn)速異常的情況，包括確認(rèn)泵電機(jī)組的聯(lián)軸器是否正常?？梢酝ㄟ^啟用備用泵來快速判斷泵是否正常。若啟用備用泵后故障排除，即可確定泵出現(xiàn)了故障，若啟用備用泵后故障依然存在，則需要排查其他方面的原因。（4）控制元件故障的排查。在這類元件的故障排除過程中，可以先檢查電氣控制線圈等簡單的部件是否正常，再去排查用于控制壓力的溢流閥、減壓閥及卸荷閥等壓力控制類閥門工作是否正常。通過上述4個(gè)步驟的檢查，基本上可以確定液壓系統(tǒng)壓力失常故障的原因，并快速處理恢復(fù)生產(chǎn)。

3.2爬行維修技術(shù)

根據(jù)出現(xiàn)爬行原因的分析，采取的主要維修措施如下。（1）針對外因，先檢查機(jī)械軌道是否有雜物、磨損等卡阻現(xiàn)象，可以通過修磨及添加潤滑油來排除。（2）內(nèi)部因素方面，首先，檢查簡單的管線是否泄漏，若發(fā)現(xiàn)泄漏及時(shí)處理。其次，檢查油液中是否混入空氣，油位是否正常。一般剛檢修后的液壓系統(tǒng)，第一次試車過程中出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象往往是因?yàn)橄到y(tǒng)中混入了空氣，此時(shí)只需操作油缸來回動(dòng)作，將空氣排出即可。最后，需要檢查調(diào)速閥及換向閥是否正常，若控制閥的阻尼孔及節(jié)流口被污物堵塞或者彈簧老化，便會(huì)導(dǎo)致閥芯移動(dòng)不靈活產(chǎn)生節(jié)流，引起執(zhí)行元件的爬行。因此，需要保持介質(zhì)的清潔度，定期檢驗(yàn)及清洗油箱，在液壓系統(tǒng)維護(hù)過程中防止介質(zhì)污染。

3.3振動(dòng)與噪聲的維修

泵噪聲、振動(dòng)大的主要原因可能有以下3個(gè)方面：一是泵內(nèi)產(chǎn)生氣穴，此時(shí)需逐步排查油溫是否正常，如果油溫過低則會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)粘度過高而引起泵振動(dòng)、噪聲，此種情況極可能發(fā)生在冬季溫度低的時(shí)候，此時(shí)開啟加熱器加熱介質(zhì)即可；二是油箱回油管要確保在液面以下，否則回油帶入空氣，容易引起泵在工作過程中產(chǎn)生氣穴；三是泵內(nèi)部零件的磨損與老化損壞產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲，此時(shí)需要更換新泵。液壓馬達(dá)與液壓缸等執(zhí)行元件的振動(dòng)與噪聲在安裝之初就要通過確保安裝精度去預(yù)防，另外要做好試車時(shí)的排氣工作，防止因空氣混入所引發(fā)的振動(dòng)與噪聲。液壓馬達(dá)內(nèi)部零件的磨損或老化損壞也是產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲的一個(gè)重要因素。管道的振動(dòng)與噪聲在液壓系統(tǒng)里比較常見。因此，在管線布置之初就要科學(xué)合理的安裝固定管夾，有需要時(shí)可以通過加裝防振墊并安裝壓板來消除振動(dòng)；同時(shí)，也要根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)合理選擇管徑、安裝蓄能器及布置節(jié)流閥，防止油液劇烈流動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。

3.4液壓系統(tǒng)油溫過高的維修

液壓系統(tǒng)油溫過高主要來源于兩個(gè)方面，此處以江陰興澄特種鋼鐵有限公司一軋鋼分廠保溫爐液壓站為例進(jìn)行分析。保溫爐液壓站主要為爐區(qū)運(yùn)鋼臺(tái)架提供動(dòng)力，由于鋼坯溫度高，油缸及液壓油在工作過程中受熱輻射升溫帶回油箱，導(dǎo)致系統(tǒng)油溫常年居高不下，液壓油極易氧化，系統(tǒng)故障率偏高。針對此類由于外部環(huán)境導(dǎo)致的油溫過高，通過改進(jìn)液執(zhí)行元件液壓缸，增加氣冷裝置來降低溫度，同時(shí)在系統(tǒng)回油管路上增加冷卻器（如圖1所示），進(jìn)一步降低油溫，改進(jìn)后效果顯著。另外，系統(tǒng)內(nèi)部元件在工作過程也會(huì)產(chǎn)生異常發(fā)熱，特別是系統(tǒng)的安全閥與泵本身的卸荷閥設(shè)定值不合理時(shí)，極易使泵處于卸荷狀態(tài)，導(dǎo)致油溫快速升高，此時(shí)需要重新調(diào)整泵自身卸荷閥設(shè)定值，使其略高于系統(tǒng)溢流閥設(shè)定值即可。

4結(jié)語

本文重點(diǎn)介紹了冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)中的一些常見故障及產(chǎn)生的原因，并提出了相對有效的解決辦法。期望可以通過最小的人力、最少的財(cái)力讓設(shè)備發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值與作用，努力實(shí)現(xiàn)冶金設(shè)備液壓系統(tǒng)零故障運(yùn)行的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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作者：王正建 單位：江陰興澄特種鋼鐵有限公司