连铸机液压振动故障分析与维护

彭德军

河钢集团唐钢公司

连铸机液压振动故障分析与维护

彭德军

河钢集团唐钢公司

连铸机结晶器振动液压系统由两个油缸同时驱动振动单元体做上下运动，以防止在浇钢过程中钢水与结晶器铜板发生粘连，从而获得良好的铸坯表面脱模质量。根据钢种、断面、拉速的不同，结晶器振动的频率和振幅也有变化。由于现场环境恶劣，高温、粉尘、水蒸汽以及高强度连续生产作业，会使振动设备带来很多故障，尤其是液压系统及电气系统故障率较高，判断也不太容易。因此如何对振动系统故障做出快速有效的判断并做出有效措施，直接关系到生产的顺利进行。

连铸机；液压振动；故障分析；维护措施

1 液压振动装置常见故障现象原因分析

1.1 泵噪声大

(l)泵吸空。吸油过滤器存在局部堵塞导致出现过大阻力，吸油管口接近油面，吸油位置过高，吸油管口没有与泵严密密封，油存在过高茹度；(2)气泡。有空气溶解在油液中，回油涡流过强有气泡生成，有空气混入管道内或泵壳内，吸油管没有足够浸入油面；(3)泵结构问题，存在严重困油，导致流量脉动大、压力脉动大；(4)泵没有安装好，泵轴、电动机轴与联轴器不能很好的同轴，且存在松动现象。

1.2 系统油温过高压力设定过高

没有科学、合理地调定卸荷回路元件，如溢流阀、卸荷阀、压力继电器等，卸压时间过短，阀存在过大漏损，油液茹度过低、泵存在故障，泵内泄露增大，造成泵壳出现温升，油箱结构不科学、不合理或没有足够的油量，没有足够的冷却水，系统自调油温装置存在故障，管路存在过大阻力，有热源影响系统工作，存在过大辐射热。

1.3 伺服阀的故障

在液压缸振动使用过程中，伺服阀对液压油清洁度要求较高，厂家推荐液压系统的清洁度等级在ISO14/11级(NAS 5级)或更好。为了延长伺服阀的使用寿命必须防止液压系统受到污染，同时伺服阀的使用寿命，很大程度上还会受到可控震源使用参数和现场环境的影响。如果可控震源使用的扫描参数比较严苛，比如低频过低、高频过高或出力较大，都会造成伺服阀芯过度磨损，从而造成使用寿命的降低。

1.4 位移传感器故障

主要是环境温度过高造成位移传感器失灵，或是接头受潮造成电气接地故障。

2 液压系统维护保养方式

2.1 伺服阀故障的控制措施

在对伺服阀进行维护保养时，要根据相关单位提供的说明或特殊书面指示进行，自行拆卸维修时也要注意伺服阀的质保日期和范围。拆解和安装的目的主要用于故障排除、怀疑失效部件的更换、总成的清洁保养等。

2.1.1 伺服阀安装使用要求

1)伺服阀一般不允许在施工现场被拆解；2)伺服阀的拆解和安装一定要在尽量干净的环境下进行，安装伺服阀前应确认安装面无污粒附着；供油和回油管路正确；底面各油口的密封圈齐全；定位销孔位正确；调试后将阀加注清洁工作液，装上运输护板；3)在安装伺服阀的时候，应该充分地冲刷整个液压系统，清除内置的污染物颗粒；4)进行冲洗程序时，应该让液压油回到液压油箱50～100次；5)为了保持一个干净的液压系统，滤芯必须定期更换，必须坚持每周化验、检查工作液的精度等级。一旦油品精度大于NAS6级就应该替换滤芯。6)温度对伺服阀的影响主要表现在阀的零漂上，针对该问题，保持正常的工作油温很重要，即在油箱体积一定的情况下，保持冷却与加热系统正常。首先要经常监测油温，以便于确定开启冷却或加热系统；油液尽量保持40～50℃的范围内工作。其次，对冷却回油过滤滤芯要经常更换清洗，一旦堵塞造成回油不畅，就会使温升很快。7)切忌让铁磁物质长期与马达壳体相接触，防止马达跑磁，跑磁严重时伺服阀甚至不能工作，轻则影响伺服阀零位和输出。

2.1.2 技术人员的要求

鉴于伺服阀是高精密度设备，同时需要较严格的维修流程，所以进行伺服阀拆装的技术人员必须经过必须的培训，同时要经过相关部门的授权。

2.2 冷却系统保养

为了保证散热器具有较好的压力、能够正常开展工作，则需要在对油温做好控制的同时降低气蚀产生。通常来说，对于液压泵入口油温，需要将其控制在60℃以内，且液温需要控制在40℃以内。在对最低温度进行设计时，需要保证系统处于正常的工作状态，也可以联系实际对适量的冷却液添加剂进行加入，以此起到对锈蚀的抑制作用。

而为了避免伺服阀现场温度过高，则需要做好散热工作，经常检查其环境温度，及时处理二冷室密闭不严等问题，同时经常检查确认伺服阀本体外部冷却装置正常运行等。

2.3 位移传感器保养

常用的AMT位移传感器性能试验设备都采用X、Y、Z三轴为一体的精密定位平。这种多轴悬臂结构因为各轴是串联连接方式，各单轴的精度误差、行走平行度都会反映到末端执行单元上，因此设备的精度受到三轴耦合的影响。如图1所示，设三轴依下而上各单轴的行走平行度分别为e1、e2、e3，依下而上各单轴的定位精度分别为k1、k2、k3，三轴系统末端执行单元在X轴上的定位精度约为Ex=e1+k2+e3;三轴系统末端执行单元在Y轴上的定位精度约为Ey=k1+e2+e3;三轴系统末端执行单元在Z轴上的定位精度约为Ez=e1+e2+k3。此外，设备频繁的运动也会使设备各轴产生微抖而精度下降，反映到系统末端执行单元上将产生比较明显的精度下降，这对设备的稳定性、精确性都会带来不良影响，从而降低设备的检测精度。具体需要做好以下三点：

1)确保阀位移传感器的偏置要小于5%；

2)按期检查线圈电阻为单线圈时约为80Ω，两线圈并联时约为40Ω；

3)做好位移传感器外部冷却；

连铸机液压振动故障体现为机、电、液信息相互交织，现场计算机纪录的有关参量是故障诊断的重要信息，很多故障都能通过电脑数据判断出来。根据现象判断出故障的原因，并能及时有针对性地做出正确的处理措施，极大地提高了连铸机生产的效率。

[1]刘忠，杨国平.工程机械液压传动原理、故障诊断与排除[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]黄志坚.液压元件使用与维修150例[M].北京：中国电力出版社，2010.