提升小车横移油缸定位不准故障分析

方 涛 李 迪 肖矿荣

（武钢股份设备维修总厂 武汉）

卷取机提升小车横移油缸动作图如图1所示，液压系统原理如图2所示。提升小车不工作时停止在HOME位，工作时在1号位接卷，此时油缸行程为最大值。2号位送卷，此时油缸行程为零。1号和2号位上设置有占位极限，并且极限有一定的正负偏差，当提升小车在1号位的偏差范围内时，带钢可以进行跟踪，同时极限就亮，代表已经到位，可以进行下一个动作。

图1 提升小车横移动作示意图

横移油缸系统采用比例控制来实现定位精度要求，油缸移动位置可以有10 mm范围偏差。当油缸发生滑移没有落在偏差范围内，此时带钢无法跟踪，会反映到操作台，提示发生带钢跟踪极限异常，而此时的占位极限依旧亮，可以正常轧钢，但步进梁上的钢卷会发生偏移。电气方面可以通过调节偏差范围值，使带钢的跟踪继续，但是会加大步进梁上的钢卷偏差，因此调大偏差范围不是长久之计。

生产中操作工反映，提升小车从HOME位运行至1号位时带钢跟踪极限掉，在线测量发现提升小车横移油缸到达1号位后往HOME位发生较小偏移，电气方面通过调节偏差值后跟踪恢复正常，后来多次发生极限跟踪不上，再次测量偏差值较之前增大。进行现场故障模拟，横移油缸都是从HOME位运行至1号位时发生带钢跟踪极限掉的现象，且发现油缸前进时（卷取机方向）都有后退现象，即提升小车横移油缸到达1号位后，往HOME位发生较小偏移，而油缸在后退时，运转大车方向定位良好。

由于横移油缸从HOME位到1号位时，活塞杆伸出，此时是无杆腔带压。在1号位停止时向HOME滑移，初步判断油缸到达1号位时，无杆腔压力下降从而发生滑移。在油缸横移停止时，对油缸的有杆腔和无杆腔同时进行测量，发现有杆腔压力从未发生明显波动，而无杆腔压力逐渐减小，最终接近于零。由此可知，油缸到达1号位时，无杆腔压力在短时间内发升了较快泄压，油缸出现回退。故障初期由于压力泄漏较慢，电气方面通过修改临界值可以满足生产要求，当泄漏量变大时，单靠调整临界值，已不能实现既有功能。

根据图2，油缸无杆腔压力降低，可能是系统外漏、油缸内泄、单向阀6.1、安全阀5.1、液压锁故障所致。经现场检查，未发现有漏油点，首先可排除液压系统外泄漏导致压力下降的可能。如果油缸内泄，横移油缸从HOME位后退至2号位时，也应该出现定位不准的现象，而在有杆腔处检测的压力稳定，可以排除油缸内泄可能。由于液压锁体积较小，又是直接影响油缸定位精度的元件，更换了液压锁后，故障依旧，因此排除了液压锁泄漏的可能性。调节无杆腔安全阀5.1的压力，滑移现象未见好转，更换安全阀5.1后，油缸的动作恢复正常，不再发生滑移，证实该安全阀才是导致油缸定位不准的故障所在。

卷取机提升小车横移液压系统是一个相对简单的液压系统，从故障结果看，这是一起因安全阀故障导致油缸定位不准的液压故障，在设备日常操作与维护过程中，应高度重视液压系统的维护，定期对系统保压元件进行检测，确保单向阀、溢流阀和液压锁等元件保压正常都有助于避免类似事故的发生。

图2 提升小车横移油缸液压系统原理图