冶金機械設備運行系統常見故障分析與排除

張林偉，張志鵬

（1.山東恒邦冶煉股份有限公司冶煉二公司綜合部，山東 煙臺 264000；2.山東恒邦冶煉股份有限公司冶煉二公司電解二車間，山東 煙臺 264000）

冶金行業是我國重工業行業中的眾多關鍵領域之一，對于冶金企業來說，機械設備和技術人員是并駕齊驅的關鍵性因素，冶金設備是支撐冶金行業持續向前的根本動力，與我國經濟發展息息相關。為了滿足當今冶金企業的實際需求，冶金機械設備發展更趨于現代化，許多機械元件需要從國外引進，造價昂貴資金占用量大，由于設備運行系統壓力高且在高溫下進行，生產的安全穩定不容忽視，其安全穩定性同樣引起冶金企業重視[1]。然而冶金機械設備的運行過程中存在不可忽視的問題，與其他常規設備相比，冶金設備運行的環境大都惡劣，并且往往處于封閉運行的狀態，因此冶金機械設備運行故障具有故障點隱蔽的特點，通常是設備的深部結構發生損壞和故障，受燃料供給系統技術狀態影響，運行過程中具有運轉不穩定和自動熄火等故障，若安裝前未做好詳細完善的準備工作，安裝順序出現錯誤，安裝完畢后未進行全面檢查和處理，在運行過程中會出現啟動困難的故障，故障原因復雜且位置不確定，而在運行過程中，機械設備往往出現油路故障，如噴油泵油供不足或者噴油器故障出現漏油、不供油等問題。按照故障發生的時間，主要分為早期故障、偶發故障以及壽命故障，其中早期故障通常在運行開始2—3個月內發生，偶發故障具有隨機性，而壽命故障一般事先有征兆。由于冶金機械設備運行過程中隨機因素的影響，識別機械設備系統故障原因并及時對其進行排除更加困難，為此對冶金機械設備運行系統的常見故障進行分析并排除，從而保證冶金企業的持續生產。

1 設備運行系統常見故障分析

（1）液壓系統壓力不穩定。在冶金機械設備運行過程中，液壓控制系統復雜精度高，運行系統普遍采用了響應快且平穩的電液比例閥和伺服閥，并且由于液壓系統的復雜精密度，對設備的可靠性以及位置精度要求非常高，一處壓力故障都將會導致停機從而造成損失[2]。在液壓系統運行過程中，會經常出現系統壓力不穩定或者調節失靈的故障，致使系統壓力達不到要求，通常會引起動作故障、油溫過高、泄露、噪音和振動以及氣穴與氣蝕等問題，液壓系統壓力沖擊的主要原因有溢流閥調定值低或失效以及泵或電機故障，機械設備的油路障礙也會造成液態系統壓力不穩定，如系統油沮過高或者油液溫度和粘度過高，致使吸油困難從而導致壓力不穩。對液態系統故障進行分析時，要充分了解整個液壓系統的傳動原理，液壓系統具有馬達轉速高、增加能量傳輸密度以及降低傳動系統重量功率比等特點，具體表現為壓力高流量大以及功率大，設備裝置的技術內容十分豐富與復雜，更加注重連續性與協同性。除此之外要對液壓系統的結構特點和元器件配置進行檢查，液壓系統壓力故障的發生以軋鋼區域比例為最高，由于液壓系統的封閉性，在對壓力故障進行排查時，首先檢測安裝是否達到規范以及設備長期使用后零部件的磨損情況，檢測操作管理是否得當，排除這些故障后，主要觀察管路中油液的流動情況以及液壓元件內部的零件動作，注意節流緩沖裝置和垂直運動的液壓缸下腔，檢查出故障來源后，從而采取平衡液壓系統壓力的措施。

2 啟動電機運轉無力

冶金機械設備運行過程中，通常會出現啟動機運轉無力的故障，通常表現為啟動機不轉、空轉或者運轉無力，除此之外，還可能出現啟動時存在金屬碰撞聲和電磁開關吸合不牢固等問題，啟動電機運轉不正常，對冶金機械設備產生負荷作用，致使執行元件速度過慢或不能動作[3]。在確定機械設備故障是否為啟動機問題時，可檢查機械系統引起的振動情況，通過壓力或流量脈動確定啟動電機是否出現故障。

啟動電機運轉發生故障時會溫度過高，主要原因有設計不合理、元件堵塞或損壞、內泄嚴重以及泵安裝不當，首先對這四類進行檢查。在確定機械設備結構設計合理的基礎上，對蓄電池進行檢查，是否出現嚴重虧電或極板硫化及短路，啟動電機發生故障可能是由于路導線連接接口處松動與啟動繼電器接觸不良的原因，除此之外點火開關接線松動、蓄電池基樁和線夾接觸不良、熔絲故障以及激磁繞組或電樞繞組存在短路或斷路等問題都會造成啟動電機運轉無力的故障，另外機械設備內部出現接觸不良現象也會導致啟動機不轉，除機械設備內部故障，潤滑不良摩阻變化、系統壓力過低或脈沖較大以及閥出現故障等因素都會造成啟動電機運轉無力的故障[4]。

3 常見故障排除方法

（1）引用振動診斷。冶金機械設備液態系統壓力不穩定時，可將液壓系統的壓力流量和脈動量用傳感器測出，或者結合系統運行的位移速度以及加速度，測量出液壓元件殼體的振動信號，借助計算機運算得出判斷結果，對處理出的數據進行定量分析，在液態系統的關鍵部位，設置各種監測溫度、液位以及壓力流量等的監測儀器，通過對監測數據進行分析處理從而繪制譜圖變換，從而找出故障原因和故障所在位置，或者預防故障的發生，監測儀器均可自動完成數據的處理分析，從而對液壓系統壓力不穩定的故障進行識別。檢測人員在對故障所在位置進行確定時，要基于模糊神經網絡方法的智能化診斷技術，將這些譜圖與各類標準狀態譜圖進行比較，當前振動診斷的監測儀器均可用于各冶金設備液壓系統上，減輕診斷人員工作量的同時提高排除速度以及準確性[5]。

（2）短接電機線路和接線柱。排除啟動電機運轉無力的故障時，在電源沒問題的前提下，檢查導線連接處是否松動，如有發熱情況則說明接觸不良。如果線路連接正常則對啟動電機蓄電池進行進一步檢查，用工具短接啟動機電磁開關處與蓄電池及電動機導電片的接線柱，或者對啟動繼電器的電池和啟動機的接線柱進行短接，除短接方法外，還可以將啟動繼電器的電池與點火開關以導線直接連接，啟動機不能正常運轉就表明電動機內部存在故障，電磁開關出現故障的可能性最大，應及時對啟動機和電磁開關進行及時檢修。若啟動機可以正常轉動，則表明啟動繼電器到點火開關之間的線路上存在故障，或者啟動繼電器或與之有關的電路上出現了問題，應及時該部分電路進行檢查。

4 結束語

冶金機械設備作為冶金行業發展的基礎，在系統運行的過程中，工作人員通過檢測手段和檢測儀器，一定要熟練掌握機械設備故障的排除方法，加強學習更加現代化的先進故障診斷技術，促使機械設備在冶金行業中發揮更大的作用。