鑄鋼廠熔煉設備液壓系統故障分析與診斷

楊文哲

摘要：結合實際生產經驗，介紹了鑄鋼廠熔煉設備液壓系統的幾種常見故障，包括液壓系統污染故障，液壓系統泄漏故障和液壓系統維護不當造成的故障，對故障原因進行了分析，并給出相應的診斷方法。

關鍵詞：熔煉設備 ?液壓系統 ?故障分析 ?診斷

大型鑄鋼廠一般的熔煉設備主要包括電弧爐（EAF）、精煉爐（LF）、中頻爐（MF）、真空爐（VOD）及鋼包滑動水口液壓站等。液壓站根據電氣控制原理、液壓控制原理，分段、分機構運行，其動力源主要是電控及液壓系統，液壓系統的正常運行是確保設備安全運行的關鍵。本文主要針對寧夏共享鑄鋼有限公司生產過程中出現的液壓系統故障進行分析，包括液壓系統污染故障，液壓系統泄漏故障和液壓系統維護不當造成的故障，并給出相應的診斷方法。

1 液壓系統污染故障

1.1 雜質污染故障 液壓系統出現故障的主要原因是油液中的雜質污染物，多為切屑、毛刺、型砂、涂料、磨料、焊渣、銹片和灰塵等固體顆粒。常見的預防措施如定期濾油、定期清理油箱。清理油箱底部時，最好用和好的面團把雜質攢出，同時防止油液的二次污染等。油液過濾器類型及其能過濾的雜質直徑如表1所示[1]。

表1 ?過濾器類型及過濾雜質直徑

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1.2 冷卻水污染故障 鑄鋼廠EAF爐與LF爐的三項電極夾持導電橫臂采用矩形結構銅、鋼復合板焊接，內部通水起冷卻作用，腔內有氣路、油路。油路是內置式，用于開啟三項電極夾持。它的控制元件是兩位兩通電磁換向閥，電磁閥得電時，壓力油接通，液壓缸打開，夾持裝置開啟;電磁閥失電時，回流油口接通，液壓油回流到油箱，三項電極夾持緊鎖。由于油管長期浸泡在水中，容易被腐蝕后產生沙眼，冷卻水便通過沙眼進入油管返回到油箱，對液壓油造成污染。

針對冷卻水污染常用的預防方式有：①在液壓回油管路上加裝LWF1-1型的流量監測放大器，它具有自動監測流量的功能，與系統電器控制相連。當電磁閥不工作時，如果監測到管路有流量就自動切斷回路，避免冷卻水回流進入油箱。②在電極夾持導電橫臂外單獨設計安裝絕緣良好的液壓管線，從而避免油污染，也解決了管道檢查難，易腐蝕，壽命低的難題，為公司生產節約成本。

2 液壓閥件故障

當液壓系統換向閥置于中位并停止加壓后，在電極自重作用下，液壓缸活塞桿出現慢慢下滑的現象。分析圖1所示的液壓系統原理，得出造成該現象的原因主要包括以下幾方面。

①液壓缸泄漏;②液壓系統換向閥本身存在的質量問題如密封圈老化導致內漏;③由于回油背壓過高，液控單向閥的控制油路存在一定的壓力，導致液控單向閥關閉不嚴，處于開啟狀態而內漏;④回油管路泄漏;⑤冷卻裝置、過濾裝置堵塞故障。

由此得出可能的故障元件包括液壓缸、液壓系統換向閥、液控單向閥、回油管路以及冷卻裝置的過濾裝置。根據經驗判斷，液壓缸出現內泄漏的可能性較小;回油管路，冷卻裝置、過濾裝置堵塞造成回油背壓過高的可能性很小。而液壓換向閥由于閥芯與閥套配合間隙小，容易卡緊，導致換向不靈，換向不到位容易造成回油背壓過高;液控單向閥本身存在質量問題或磨損的可能性亦較大。

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圖1 ?液壓系統原理圖

3 液壓系統維護不當造成的故障

灰塵顆粒污染物在液壓缸內會加速密封件的損壞，使液壓缸發生泄漏，導致推力不足或者動作不穩定引起爬行故障、濾網堵塞[2]。

因此維護保養時，要注意保持拆解下來的元器件的清潔。①拆開的管道口用干凈白綢布或塑料布包裹防止灰塵和異物進入。②拆解下來的的閥件清洗完成后用白綢布擦拭干凈再進行安裝。③安裝時先排掉少許液壓油再進行正常安裝。④系統運行過程如果出現振動和噪聲等異?，F象，立即停止使用并進行故障排查。

4 結論

一般情況下，液壓系統出現故障前都會伴有各種先兆，如異常噪聲和振動、運動速度不符合要求、運動不穩定或不動作、外泄漏加劇、液壓油面下降、液壓油變質、油溫急劇升高、管路接頭松動等。目前有的液壓系統配有可預警故障隱患的智能裝置，但監測范圍和程度比較局限，應將智能裝置監測結果與定期檢查保養相結合，保證系統正常運行。

參考文獻：

[1]謬培仁.液壓技術[M].北京：中國農業出版社，2000.

[2]淺談液壓系統的污染與維護.[DB/OL].百度文庫.

[3]王計敏，閆紅杰，周孑民，李世軒，貴廣臣.鋁熔煉爐熔煉技術評述及其研究展望[J].有色冶金節能，2011（03）.