浅谈某冷轧轧机换辊车液压系统故障排查及处理

2021-09-10王海楠

中国设备工程 2021年16期

王海楠

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司设备部，河北唐山 063200）

1 换辊车结构及功能的简介

该冷轧轧机换辊车如图1所示，主要包括框架（如图2所示），牵引车、横移液压缸。框架主要用于放置新旧轧辊，其中标有轧辊示意图的放置区为新辊放置区，与其相邻的放置区为旧辊放置区，此外，框架上设计有轧辊及牵引车行走轨道；液压缸缸头与框架相连，缸尾进行固定安装；牵引车在框架上行走，实现轧辊前进后退的动作。

图2 框架

当框架处于图1中实线位置时（以下称为抽辊位，此时横移液压缸为缩回状态，几乎为完全缩回状态），通过牵引车将轧机内部旧辊抽出，然后通过横移液压缸，将框架推至图1中框架的虚线位置（以下称为插辊位，此时横移液压缸为伸出状态），再通过牵引车将新辊推入轧机内部，完成换辊作业。

图1 换辊车示意图

2 故障现象描述

换辊过程中，框架必须处于实线位置或者虚线位置保持不动，以保证换辊车的放置区与轧机牌坊窗口对正。但在操作过程中，当处于抽辊位时，框架自主发生横向溜车现象，大概30s左右后（整个抽辊过程大概在5min左右），横移距离就超过位置报警线（±3mm）后，检测控制系统报警，换辊车无法动作，必须重新操作将框架反向横移到插辊位，然后再继续进行抽辊作业，反复上述动作，严重影响了换辊节奏。

3 故障排查过程

根据上述故障现象的描述内容，进行了故障排查，以下作业的前提是确保设备及人员安全，具体排查步骤及分析结论，如下：

（1）首先考虑液压系统对故障现象的影响，换辊车横移液压原理图如图3所示，图中所示液压元件安装于一个阀台之上。

图3 换辊车横移液压原理图

①将307.3、307.4两个测压点分别连接压力表，将框架横移制抽辊位不动：发现在框架动作过程中，307.3压力为160Bar左右，307.4压力表为100Bar左右，停止动作后，比例阀处于中位，停止供油，然后307.3压力逐渐下降，307.4压力逐渐下降，20s左右后，框架开始横移溜车，直至压力完全变为0。进行往复多次操作，发现整个系统无外泄漏现象。根据上述现象，初步怀疑以下四个问题中的一种或几种：电磁换向阀311常得电导致液压锁失效、单向阀310.2内泄、横移液压缸存在内泄。接下来利用排除法，逐一进行判断；

②排查电磁换向阀问题。将电磁换向阀311电磁阀头拆下，操作框架横移，发现框架无动作，且307.3、307.4压力全为0；将电磁换向阀311电磁阀头安装到位，操作框架横移，发现框架动作正常。通过该现象可判断电磁换向阀正常；

③排查单向阀310.2问题。更换全新该型号单向阀，按照1中操作，与1中现象相同；再将单向阀310.2安装至其他设备处，操作该设备，该设备动作正常；通过该现象可判断单向阀310.2正常；

④进行横移液压缸内泄检测。将液压缸完全缩回到位，并保持有杆腔持续供有压力，然后打开液压缸无杆腔侧油管接头，观察30min，无杆腔缸体接头无油液流出；回装无杆腔侧油管接头，将液压缸完全伸出到位，并保持无杆腔持续供有压力，然后打开液压缸有杆腔侧油管接头，观察30分钟，无杆腔缸体接头无油液流出。通过该现象可判断液压缸无内泄问题。

（2）为进一步缩小故障原因的可能性，从机械结构方面，对框架横移轨道进行了水平度检测，检测数据符合标准。

（3）继续分析，然后将问题点聚焦在溢流阀309之上。通过多次反复操作框架横移，回油管路温度无异常升高且无异常声音，初步可判定溢流阀无内泄现象。而后，为进一步作出最终判断，更换该型号全新的溢流阀，按照1中操作，与1中现象相同。通过该现象可判断溢流阀无内泄问题。

（4）上述综合分析，怀疑阀台存在内泄现象。假设阀台存在内泄，采取假设验证的方法进行排查。根据液压阀规格尺寸，制作液压阀台检测阀块俯视图如图4，该阀块为六面体，下表面为安装面，其安装尺寸、油路贯穿该阀块，且与比例阀312相同，上表面油路末端攻丝，以便安装测压接头。

图4 检测阀块底板示意图

关闭液压系统动力源和高压球阀302，再拆开液压缸两个接头，并将油管末端进行封堵，确保供油后无外泄漏；再将主回油管路拆开，将阀台主回油接口进行封堵，确保不出现外泄漏现象；将比例阀312拆除，更换为上述检测阀块；将阀块上表面六个油路分别安装测压接头，打开高压球阀302，最后人员站在安全位置后，打开液压系统动力源，并保证随时可以立即关闭液压系统动力源。在此状态下，整个系统无外泄情况，将检测阀块上表面T/A/B/Y口的测压接头连接测压线，发现A/B/Y口有油液流出，由此可判定阀台存在内泄漏问题。