冶金机械设备运行系统常见故障分析与排除

2020-12-08张林伟张志鹏

世界有色金属 2020年4期

张林伟，张志鹏

（1.山东恒邦冶炼股份有限公司冶炼二公司综合部，山东烟台 264000；2.山东恒邦冶炼股份有限公司冶炼二公司电解二车间，山东烟台 264000）

冶金行业是我国重工业行业中的众多关键领域之一，对于冶金企业来说，机械设备和技术人员是并驾齐驱的关键性因素，冶金设备是支撑冶金行业持续向前的根本动力，与我国经济发展息息相关。为了满足当今冶金企业的实际需求，冶金机械设备发展更趋于现代化，许多机械元件需要从国外引进，造价昂贵资金占用量大，由于设备运行系统压力高且在高温下进行，生产的安全稳定不容忽视，其安全稳定性同样引起冶金企业重视[1]。然而冶金机械设备的运行过程中存在不可忽视的问题，与其他常规设备相比，冶金设备运行的环境大都恶劣，并且往往处于封闭运行的状态，因此冶金机械设备运行故障具有故障点隐蔽的特点，通常是设备的深部结构发生损坏和故障，受燃料供给系统技术状态影响，运行过程中具有运转不稳定和自动熄火等故障，若安装前未做好详细完善的准备工作，安装顺序出现错误，安装完毕后未进行全面检查和处理，在运行过程中会出现启动困难的故障，故障原因复杂且位置不确定，而在运行过程中，机械设备往往出现油路故障，如喷油泵油供不足或者喷油器故障出现漏油、不供油等问题。按照故障发生的时间，主要分为早期故障、偶发故障以及寿命故障，其中早期故障通常在运行开始2—3个月内发生，偶发故障具有随机性，而寿命故障一般事先有征兆。由于冶金机械设备运行过程中随机因素的影响，识别机械设备系统故障原因并及时对其进行排除更加困难，为此对冶金机械设备运行系统的常见故障进行分析并排除，从而保证冶金企业的持续生产。

1 设备运行系统常见故障分析

（1）液压系统压力不稳定。在冶金机械设备运行过程中，液压控制系统复杂精度高，运行系统普遍采用了响应快且平稳的电液比例阀和伺服阀，并且由于液压系统的复杂精密度，对设备的可靠性以及位置精度要求非常高，一处压力故障都将会导致停机从而造成损失[2]。在液压系统运行过程中，会经常出现系统压力不稳定或者调节失灵的故障，致使系统压力达不到要求，通常会引起动作故障、油温过高、泄露、噪音和振动以及气穴与气蚀等问题，液压系统压力冲击的主要原因有溢流阀调定值低或失效以及泵或电机故障，机械设备的油路障碍也会造成液态系统压力不稳定，如系统油沮过高或者油液温度和粘度过高，致使吸油困难从而导致压力不稳。对液态系统故障进行分析时，要充分了解整个液压系统的传动原理，液压系统具有马达转速高、增加能量传输密度以及降低传动系统重量功率比等特点，具体表现为压力高流量大以及功率大，设备装置的技术内容十分丰富与复杂，更加注重连续性与协同性。除此之外要对液压系统的结构特点和元器件配置进行检查，液压系统压力故障的发生以轧钢区域比例为最高，由于液压系统的封闭性，在对压力故障进行排查时，首先检测安装是否达到规范以及设备长期使用后零部件的磨损情况，检测操作管理是否得当，排除这些故障后，主要观察管路中油液的流动情况以及液压元件内部的零件动作，注意节流缓冲装置和垂直运动的液压缸下腔，检查出故障来源后，从而采取平衡液压系统压力的措施。

2 启动电机运转无力

冶金机械设备运行过程中，通常会出现启动机运转无力的故障，通常表现为启动机不转、空转或者运转无力，除此之外，还可能出现启动时存在金属碰撞声和电磁开关吸合不牢固等问题，启动电机运转不正常，对冶金机械设备产生负荷作用，致使执行元件速度过慢或不能动作[3]。在确定机械设备故障是否为启动机问题时，可检查机械系统引起的振动情况，通过压力或流量脉动确定启动电机是否出现故障。

启动电机运转发生故障时会温度过高，主要原因有设计不合理、元件堵塞或损坏、内泄严重以及泵安装不当，首先对这四类进行检查。在确定机械设备结构设计合理的基础上，对蓄电池进行检查，是否出现严重亏电或极板硫化及短路，启动电机发生故障可能是由于路导线连接接口处松动与启动继电器接触不良的原因，除此之外点火开关接线松动、蓄电池基桩和线夹接触不良、熔丝故障以及激磁绕组或电枢绕组存在短路或断路等问题都会造成启动电机运转无力的故障，另外机械设备内部出现接触不良现象也会导致启动机不转，除机械设备内部故障，润滑不良摩阻变化、系统压力过低或脉冲较大以及阀出现故障等因素都会造成启动电机运转无力的故障[4]。

3 常见故障排除方法

（1）引用振动诊断。冶金机械设备液态系统压力不稳定时，可将液压系统的压力流量和脉动量用传感器测出，或者结合系统运行的位移速度以及加速度，测量出液压元件壳体的振动信号，借助计算机运算得出判断结果，对处理出的数据进行定量分析，在液态系统的关键部位，设置各种监测温度、液位以及压力流量等的监测仪器，通过对监测数据进行分析处理从而绘制谱图变换，从而找出故障原因和故障所在位置，或者预防故障的发生，监测仪器均可自动完成数据的处理分析，从而对液压系统压力不稳定的故障进行识别。检测人员在对故障所在位置进行确定时，要基于模糊神经网络方法的智能化诊断技术，将这些谱图与各类标准状态谱图进行比较，当前振动诊断的监测仪器均可用于各冶金设备液压系统上，减轻诊断人员工作量的同时提高排除速度以及准确性[5]。

（2）短接电机线路和接线柱。排除启动电机运转无力的故障时，在电源没问题的前提下，检查导线连接处是否松动，如有发热情况则说明接触不良。如果线路连接正常则对启动电机蓄电池进行进一步检查，用工具短接启动机电磁开关处与蓄电池及电动机导电片的接线柱，或者对启动继电器的电池和启动机的接线柱进行短接，除短接方法外，还可以将启动继电器的电池与点火开关以导线直接连接，启动机不能正常运转就表明电动机内部存在故障，电磁开关出现故障的可能性最大，应及时对启动机和电磁开关进行及时检修。若启动机可以正常转动，则表明启动继电器到点火开关之间的线路上存在故障，或者启动继电器或与之有关的电路上出现了问题，应及时该部分电路进行检查。