双圆盘液压系统引发的故障及诊断技术要求

江 强

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

新30万吨圆盘是由液压系统控制的，因此液压故障决定浇铸能力。本文是以现场为基础，针对常见液压故障进行诊断和技术分析，从而整理出一套具有针对性的解决措施，以便日后及时排除故障，快速恢复生产，避免因故障造成生产中断，从而提高生产率。

2 圆盘浇铸液压系统的组成及介绍

圆盘浇铸液压系统主要由以下五部分组成，它们分别是如图1：中间包油路图。

2.1 动力元件

所谓的动力元件就是一种能量转换装置，即把电机输入的机械能转换为油液压力能，比如液压泵，其作用是为圆盘液压系统提供动力源。

2.2 执行元件

执行元件也是一种能量转换装置，即油液压力能转换为机械能。比如图1中的（14，15）液压缸是由两组油缸背对背安装，驱动中间包做回转运动；而电子秤液压缸，是立式安装的，驱动电子秤做直线往返运动。

2.3 控制元件

控制元件是指控制系统油压的压力、方向以及流量，从而控制执行元件动作的形式。例图1（3，7）单向节流阀，控制液压流的方向，在图中起保压作用；图1中的（5，8）比例阀，是控制中间包的流量与方向，从而达到控制中间包倾转的速度和倾转的方向；图1中（4，6）换向阀，控制液压油的方向，在图中其作用是增加油回路，从而达到油缸快速缩回的动作。

图1 中间包油路图

2.4 辅助元件

辅助元件顾名思义就是在液压系统中起辅助作用，比如储油的油箱、油管；散热的油冷却器；过滤液压油杂质的滤芯；显示系统压力的压力表以及各阀体连接的密封元件。

2.4 工作介质

工作介质在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，比如液压油。

3 圆盘液压系统常见的几种故障现象和原因

3.1 液压系统的工作压力失常

3.1.1 动力元件失常

液压泵或液压马达由于内部密封磨损较大，导致内泄变大，从而造成系统压力偏低。这种现象就相当于泵或液压马达做无用功。

3.1.2 控制元件失常

控制元件造成系统压力失常有以下几种可能：①换向阀不能正常换向；②换向阀线圈频繁得失电，造成换向阀动作频繁；③溢流阀中阀芯堵塞或阀杆上毛刺，导致阀体动作不灵敏，液压油有可能直接流回油箱；④单向阀阻尼式失效。

3.1.3 辅助元件失常

油管、油箱破损引起液压油流失，导致液压油不足，从而系统流量不足，也会造成系统压力上不去。

3.2 液压系统执行元件失常

执行元件失常，最常见的故障现象就是液压缸欠速和油缸爬行。欠速现象是指油缸不能按正常速度伸缩，比如电子秤油缸在缩回活塞杆时，从原先2s变成5s；油缸爬行是指液压缸在运动的过程中会出现明显的速度不均、时快时慢且呈跳跃形式进行。

3.3 液压系统振动以及噪音

液压系统往往在发生故障之前，都会伴有振动和噪音异常，而造成异常振动和噪音的来源有以下几种可能：①原动机和液压泵地脚螺栓松动；②原动机和液压泵之间的联轴器磨损；③液压泵出现空穴现象；④现场各阀组出现空穴现象；⑤油缸内进入空气。

3.4 液压冲击

当系统处于工作状态时，一旦出现噪音异常偏大时，就应该立即停车检查。因为该现象可能是液压油管管夹松动引起液压冲击出现故障，也可能是控制元件的误动作造成液压冲击故障。

3.5 液压油温度过高

当圆盘显示屏出现油温高报时，油泵电机便会出现连锁反应，从而跳电。出现油温高报原因有以下几种可能：①系统冷却水堵塞；②液压油水分过多，导致液压油乳化；③油箱油温低于最小值；液压泵长时间卸荷运行。

3.6 液压油泄漏

当液压系统发生泄漏时，系统压力会突然降低，在降低的过程中，无论怎么调节控制元件，都无法使系统压力恢复正常。这种情况极大可能是液压油泄露，当泄露一定程度时，电机将会跳电。

3.7 液压系统中液压油水分过高

当液压系统渗入少部分水时，系统短时间并不会出现任何异常，但是油箱的油位会慢慢的增加并且随着水分增多时，液压油变会成白浊状态。当白浊状态的液压油进入液压阀中，会导致液压阀温度升高且使阀芯磨损变快，降低系统效率。该现象有可能是水冷却器内泄。

4 液压系统故障诊断的分析

4.1 简易故障诊断法

当液压系统出现故障时，通常可以使用以下方法进行初步的诊断并分析问题，从而解决故障：

第一步便是“看”。首先看的是动力元件的状态，如液压泵运行时是否抖动；其次看控制元件得电情况，如如换向阀线圈是否得电，线圈得电，阀芯是否动作；最后看执行元件动作现象，例如看油缸的运行速度，可通过观察液压缸运动情况，液压缸会不会明显的速度不均匀，是否出现时走时停，一快一慢的现象。

第二步“听”。听得是故障时产生的声音，找到声音源在哪里并进一步解决问题。因为当故障发生时，常常伴有异常声音。

第三步“摸”。先摸控制元件动作的振动的大小，再摸执行元件的温度以及负载之间连接件松紧情况。

表1 系统压力失常造成的故障及处理方法

表3 液压系统中噪音、振动的处理方法

第三步“闻”。主要是闻控制元件上的橡胶件以及线圈，是否有发出刺激性的气味。

第四部“问”。询问现场工艺人员，了解设备状况，其中包括液压系统是否正常，是否切换过液压泵，故障前对现场的状况，是否动过压力调节装置、是否关闭液压阀，查阅相关历史故障记录，研究其故障处理方式方法。

4.2 原理图分析法

新30万t圆盘浇铸系统，其中液压站、中间包、浇铸包、预顶起、顶起、水槽等等每个子区域都有各自的液压原理图。当故障发生时可以根据液压图上的图像符号所代表的名称、结合现场对照分析，判断故障也就相对的简单些。

5 常见故障处理方法

据统计，百分之七十的液压装置故障与液压油有关，而这70%中约90%是由杂质造成的，所以油品质的好坏直接影响圆盘浇铸的能力。

表2 执行元件失常造成的故障及处理方法

表4 液压冲击的处理方法

6 结语

液压故障的发生是存在因果关系，有故障必定有原因。解决问题不能是盲目的，要讲究策略和技巧，本文章以现场为参照，举例了几种常见的液压故障现象，逐一分析，并提出了解决方法，为日后在解决类似问题提供了思路，即为生产赢得了宝贵的时间，又为安全生产提供了保障。