石灰石圆堆取料耙液压系统故障排查

陈欣波 陈章柱 许兴旺

（福建水泥股份有限公司德化海峡分公司， 福建 泉州 362516）

1 事故现象

我司海峡水泥（4500t/d熟料水泥生产线）是2013年福建省重点建设项目，熟料线于2014年11月投产。90米圆型石灰石堆取料机机械设备，配套的是大连世达YDQ1200/600/90型，取料能力600t/h。其中料耙液压系统配套的是中冶迈克8105000型产品，125L/min供油流量，油泵供油额定压力22.5Mpa，液压系统出厂设定溢流阀系统压力为16Mpa，行程液压缸配套Φ160/110-4000型，行程4米。2014年11月初再进行了一系列设备、系统调试、试生产后，在生料库存42.5米（耗料量1m/h）的情况下，进行熟料线达产达标实验时，发现石灰石取料系统取料量远远跟不上，只有300t/h，而立磨需求石灰石用量450t/h左右；到现场进行勘察发现以下问题：

1.空载时液压缸无杆腔进油人工秒表计时行程时间为25秒，有杆腔进油行程时间为13.5秒；

2.轻载时无杆腔进油行程时间为35秒，有杆腔进油行程时间为13.5秒；

3.中载荷时无杆腔进油行程时间为50秒，有杆腔进油行程时间为14秒；

4.重载时无杆腔行程至1/2时就停住了，料耙停止不动了，手动控制电液换向阀有杆腔回程时间与上述相差无几。

2 事故原因分析

首先先了解料耙的工作原理，料耙在液压站液压缸的带动下，在有一定横截面积（约380m2，呈60 陡坡面）的石灰石料堆上来回移动，料耙上的数百根耙钉不断剐蹭陡坡面，迫使石灰石沿陡坡自由下落，最后被底部刮板机带走，完成取料过程。因料耙来回移动都有阻力，所以该液压缸为双作用缸（即两腔都需进出油）。图1为料耙液压站系统原理图：

1、料耙液压原理图

（1）、高压柱塞泵；（11）插装式溢流阀；（12）电液换向阀；（14）单向节流阀；（17）压力表；（19）高压球阀；（22）直控溢流阀；（29）高压球阀；

根据液压站设计工作速度160mm/s，有杆腔进油偏快，无杆腔进油偏慢，同时也可推断出（1）自身无泄漏，供油压力正常，（11）正常。将（12）线圈拆下，用万用表测量，电压正常，装回后通电阀芯线圈吸合移位正常；接下来是排除两个溢流阀（22）是否异常，先将（19）关闭，再手动启动油站，控制有杆腔进油，此时注意观察（17）压力稳定在16Mpa，调整溢流阀（22.2）松紧度，同时观察压力表压力同步发生变化，说明（22.2）溢流阀正常；（22.1）溢流阀也用同样方法排查，也是正常的，溢流阀排查完后需将压力恢复到先前状态；液压控制阀组，现在只剩下（14）了。排查方法，先将两边阀芯慢慢取出后，先查看阀体内没发现油泥、铁屑、杂质等异物，再查看阀芯表面没发现刮痕、缺块、点蚀等缺陷，为保险起见，将两阀芯调换后安装，再启动液压站，发现液压缸运行与之前无异样，这样就可完全排除单向节流阀阀芯加工、装配精密度异常。注意，为了安全操作，所有液压阀体组件，排查或拆装前都需关闭液压站，并将料耙机组控制方式打到本地操作后进行，调整完毕后再现场启动液压站观察。

所有液压控制阀体组件已排查完毕，最后一个零部件就只剩液压缸了。问题应该就出在液压缸活塞环密封圈。排查方法，1、先将（19）关闭，启动液压站，手动控制无杆腔进油，发现料耙会往反方向走动；2、将（29）关闭，启动液压站，手动控制有杆腔进油，料耙也会往反方向走动，只是速度比前一个慢些。

综上所述，可以推断出，故障点是出在液压缸活塞环密封圈损坏，而且活塞环上两边密封圈都损坏。得出结论后，本人向公司领导汇报完后，立即组织维修人员进行拆除。

发生这起事故的原因多种多样：

1.出厂前装配时不到位，活塞环密封圈未涂抹防锈润滑油；

2.安装时操作不规范，未事先清洗缸内杂质等异物；

3.安装时未往缸两侧倒足量液压油并充分旋转活塞杆，调试启动后引起密封圈与缸内壁干摩擦，导致密封圈唇边翻面或损坏；

4.调试启动时未作腔内排气，也可能导致密封圈与腔内高压气泡挤压而翻面、损坏等。

3 解决方法及运行效果

根据液压缸结构图拆除后，更换活塞环处耐油丁晴橡胶密封圈（常温下较硬，用机油加温到70℃左右热装）、导向带，再完成组装。为了防止类似的事故发生，组装完成后在液压缸两腔内倒适量抗磨液压油，并充分旋转活塞杆，使密封圈充分润滑，再将液压缸安装到料耙上。按规范操作，试车料耙液压站，两腔带负荷时间基本稳定在20-24秒左右，运行平稳，取料量520t/h。

4 结束语

实践证明，先前的一个小小的失误环节，就能引发一系列维修难题，若放在生产旺季，势必给公司造成不可估量的经济损失。此次事故的深刻教训除了管理上的失职，更能印证出安装、调试期间，规范管理、规范操作在实践中的重要地位。对自己负责，就是对公司负责。