INMO结晶器一个典型液压故障的分析及改进

李冬春，侯立刚

（宝钢工程技术集团有限公司，上海宝山201999）

INMO结晶器一个典型液压故障的分析及改进

李冬春，侯立刚

（宝钢工程技术集团有限公司，上海宝山201999）

简要介绍了INMO结晶器液压系统的工作原理，阐述了INMO结晶器一个典型液压故障的分析及改进方法，并重点分析了液控单向阀性能随工况的变化而变化的特点，为正确使用液控单向阀提出了一定的参考意见。

INMO结晶器；液压系统；液控单向阀

宝山钢铁股份有限公司炼钢厂的4#板坯连铸机为现代化的高拉速双流板坯连铸机。为了实现高效连铸，采用达涅利公司开发的结晶器和结晶器液压振动INMO（IntegralMotion）系统。INMO结晶器是Danieli的一项专利技术，它是结晶器和振动机构组合成一体，振动质量小，提供相对于铸流中心线的结晶器振动的精确导向［1］。系统本身所具有的良好的稳定性也可减少漏钢危险，提高铸机生产能力和操作灵活性，满足生产品种要求。

1　INMO结晶器液压系统工作原理简述

该INMO结晶器液压系统原理图（如图1所示）［2］。该振动阀台有两套控制振动油缸的阀组，一用一备（图1所示仅为单个流一侧的结晶器振动阀台，另一侧与此相同），以确保结晶器振动装置正常工作，提高系统可靠性。二位四通电磁换向阀1051为液控单向阀1071、1072、1073的控制阀。这三个液控单向阀控制着伺服阀118的P口、B口和A口油路的通断。当电磁换向阀1051b端得电时，该伺服阀的P口、B口和A口油路全部畅通，这是伺服阀正常工作的先决条件；当电磁换向阀1051a端得电时，该伺服阀的P口、B口和A口油路全部锁死，从而确保振动油缸被锁紧，此时，即使给该伺服阀以控制信号，也不能驱动振动油缸动作。在系统正常振动过程中，该1071、1072、1073液控单向阀一直处于开启状态。

图1　宝钢4#连铸机INMO结晶器液压系统原理图Fig.1 Hydraulic system diagram of Baosteel4#INMOmold

2　故障现象及分析

2.1故障现象

该系统于2006年12月份投入使用，使用到2015年年初，多次发现该系统在振动频率上升后，单侧实际振动曲线跟不上目标曲线，导致振动不同步报警停车。其典型故障曲线如图2所示。

图2　INMO结晶器故障时振动曲线Fig.2 Vibration curve of INMO mo ld with fau lt

故障发生后，根据故障油缸位移曲线，判断为故障侧液压装置存在内泄漏或流量供给不足。现场花费大量时间排除了油缸内泄，安全阀内泄和伺服阀性能劣化等故障原因，故障依旧，后来检测原理图上1111处测压点的压力，发现该处压力仅有9MPa左右，在更换1071、1072、1073液压单向阀后，振动曲线恢复正常。

2.2故障分析

调取该振动液压系统工作时，伺服阀P、A、B口压力曲线，发现在振动油缸动作时，压力均有幅度2MPa～3MPa周期波动（压力曲线如图3所示），而且从现场使用情况来看，其振动频率越高，其压力波动越大。

图3　INMO结晶器振动时压力曲线Fig.3 Pressure curve of INMOmold in vibration

图4　液控单向阀（SL型）性能曲线Fig.4 Perform ance curve ofpilot-controlled check valve（SL type）

查阅该107液控单向阀（SL型）性能曲线（如图4所示）［3］，其阀口开启所需要X口的压力如图4所示。在INMO结晶器振动过程中，因该单向阀A、B口有压力波动，导致液控单向阀阀芯2一直在开启位置跟随抖动。在长时间运动使用后，控制活塞4与阀体1磨损，导致控制活塞4控制侧压力下降。而在高频率振动时，压力下降越严重，进而导致该阀阀芯2开启不足而节流，产生如图2所示的故障现象。

故障后，解体下线的107液控单向阀，证实控制活塞4与阀体1磨损严重（如图5所示）。

图5　液控单向阀控制活塞与阀体磨损状况Fig.5Wear condition of controlpiston and the valve of pilot-contro lled check valve

3　系统改进

从上述分析可以看出，该系统在设计上未充分考虑结晶器振动时，管路压力波动对SL型液控单向阀的影响。为克服系统此处不足，保障现场运行稳定，消除故障隐患，可采取如下措施：

第一，定期检查该处液控单向阀控制口处压力（建议每2个月），如压力低于18MPa，说明阀芯和阀体磨损严重，立即更换。

第二，将该处SL型液控单向阀替换成SV型（带预释压功能）［3］，降低X口的压力控制压力，减少管路压力波动对液控单向阀阀芯2的影响。

图6　液控单向阀（SV型）性能曲线Fig.6 Perform ance curve ofpilot-controlled check valve（SV type）

4　结语

通过对INMO结晶器的此种液压故障的分析，提出了几点处理方法。该方法在现场实践使用下来，一直运行正常，并有效克服了该液压系统设计时的隐患。该方法对同类使用INMO结晶器振动的故障处理有一定的参考价值。

［1］宝钢4#连铸机技术附件［Z］.上海宝钢，2005：15-18.

［2］宝钢四号连铸机DANIELI技术资料［Z］.2006.

［3］博世力士乐工业液压产品样本工业液压元件（第一册）［Z］.RC21 468/02.03：1-6.

Analysis and im provem ent for a typical hydraulic system m alfunction of INMO mould

LI Dong-chun，HOU Li-gang
（Baosteel Engineering Technology Group Co.，Ltd.，Baoshan 201999，China）

Thispaperbriefly introduces theworking principleof INMOmold hydraulic system，expounds the improvement fora typicalhydraulic systemmalfunction of INMOmould，and analyzes the characteristic ofpilot-controlled check valve thatperformance varieswith theworking conditions，and proposed some suggestions for the usingofpilot-controlled check valve.

INMOmould；Hydraulic system；Pilot-controlled check valve

TH137

A

1674-8646（2016）18-0014-03

2016-08-09

李冬春（1976-），女，黑龙江伊春人，硕士研究生，主要从事冶金机械相关应用设计工作。