定宽压力机夹送辊液压故障的排除.pdf
Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s& S e a l s / No . 9 .2 0 1 l 定宽压力机夹送辊液压故障的排除 朱培 显 姚 威 马鞍山钢铁股份有限公司, 安徽马鞍山, 2 4 3 0 0 0 摘 要 在现代化 的热轧板卷生产线上 , 通常配置有定宽压力机。 定宽压力机位于一次除鳞机和 R 1 粗轧机之 间, 它的作用是在粗轧机 轧制前大 幅减小板坯宽度 . 从 而根据订单 的要求 , 生产各种宽度规格 的热轧板卷 。本文分析了某热 轧厂的定 宽压力机所发生的一次较 为罕见 的液压 系统故 障. 提供 了一条处理液压故 障的正确思路。 关键词 定宽压力机 ; 液压 系统 ; 夹送辊 ; 安全 阀 中图分类 号 T H1 3 7 . 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 9 0 0 2 3 0 3 A S o l u t i o n t o t h e Pi nc h Ro l l Hy d r a u l i c S y s t e m F a u l t f o r t h e S l a b S i z i ng P r e s s Z HU P e i - x i a n Y A0 We Ma a n s h a n I r o n S t e e l C o . , L t d . , Ma a n s h a n 2 4 3 0 0 0 ,C h i n a Ab s t r a c t T h e s l a b s i z i n g p r e s s S S P i s n o r m a l l y u s e d o n t h e m o d e m c o n t i n u o u s h o t r o l l i n g m i l l a n d i t i s i n s t a l l e d b e t w e e n t h e p r e l i mi n a r y s c a l e b r e a k e r a n d t h e R1 r o u g h mi l 1 . T h e S S P i s u s e d t o r e d u c e t h e wi d t h o f t h e s l a b l a r g e l y b e f o r e t h e r o u g h mi l l a n d p r o d u c e v a r i e t y o f s i z e s o f t h e h o t r o l l i n g s t r i p a c c o r d i n g t o t h e o r d e r . A r a r e h y d r a u l i c s y s t e m f a u l t i s a n a l y z e d i n t h i s p a p e r a n d i t g i v e s a r e f e r e n c e o n h o w t o s o l v e t h e h y d r a u l i c s y s t e m p r o l e ms . Ke y W o r d s s l a b s i z i n g p r e s s ; h y d r a u l i c s y s t e m ; p i n c h r o l l ; s a f e v a l v e 0 引言 某钢厂 2 2 5 0热轧带钢轧机采用连续式短锤头定 宽压力机 , 可 以对高温板坯 高达 1 2 0 0 C 的全长进行 连续式的侧压 , 与传统的立辊轧机相 比, 定宽压力机具 有很大的宽度调节量 ,并且可 以实现压下量 的无级调 控 , 最大侧压量可达 3 5 0 mm。 定宽压力机的人 口和出 口 装有夹送辊单元和抗弯辊 ,用于夹送板坯通过定宽压 力机并防止板坯在侧压时出现纵向弯 曲。定宽压力机 工作模型如图 1 所示。 图 1 定宽压力机工作模型图 定宽 压 力 机入 口夹 送辊 和 出 口夹 送辊 ,与 定宽 机 前辊道配合用于精确传送带钢坯料进入和通过定宽压 力机挤压室 , 实现锤头对坯料 的逐段挤压。在板坯未进 收稿 日期 2 0 1 1 - 3 2 0 作 者简介 朱 培 , 1 9 7 4 一 , 男 , 安徽砀 山人 , 高级工程 师 , 1 9 9 7年毕业 于 华 东冶金学 院液体传 动与控 制专业 , 现从事设备技术改造和管理工作 。 人夹送辊前 ,入 口夹送辊 和出口夹送辊以夹送辊 的辊 缝为控制对象 , 通过 P I 调节控制伺服阀 自动定位到 L 2 服务器设定的辊缝 , 当板坯通过导辊后 , 根据轧制工艺 要求 , 夹送辊 以液压缸的作用压力为控制对象 , 通过 P I 调节控制伺服阀控制入 口上夹送辊和 出E l 上夹送辊 , 自动定位到 目标压力 。 入 口夹送辊 的开 口度 的控制和夹持力大小控制非 常关键 , 如果没有很精确地控制好这些参数 , 就会频繁 出现侧压卡钢 , 坯子在定宽压力机处停止不前 , 严重影 响生产 的顺利进行。而夹送辊直接与红钢接触 , 水汽很 大 , 且侧压时产生很大 的振动 , 苛刻 的工况条件 , 对液 压伺服系统造成很大的冲击 , 容易引起系统的故障, 快 速 的生产节奏要求设备维护人员能够准确及时地判断 和排除液压伺服系统发生的故障。 1 夹送 辊液压 控制 回路介绍 如 图 2液 压原 理 图所 示 在 液 压缸 的无 杆 腔 装有 位移传感器和压力传感器 , 轧钢生产时 , 在钢坯进入夹 送辊之前 , 位移传感器检测到液压缸活塞杆 的位置 , 反 馈给 P L C, 再通过伺服阀调节缸的位置 , 从而驱动夹送 辊达到设定的辊缝 ; 钢坯进入夹送辊之后 , 控制 系统通 过压力传感器检测液压缸无杆腔 的压力 ,计算 出夹送 辊 的夹持力 , 再通过伺服阀控制液压缸 , 使夹送辊的夹 持力达到 目标值 。 , 液 压 气 动 与 密 封/ 2 0 1 1年 第 9期 图 2夹 送 辊 掖 j 盘腺理 图 电磁换向阀的作用是在伺服控制出现故障时或在 设备维护时进行手动操作 , 控制夹送辊压下或抬起 。三 通减压阀直接与液压缸 的有杆腔相连 ,使液压缸有杆 腔保持有 1 0 0 b a r 的压力 ,这样可使夹送辊下压时动作 平稳 , 减小冲击 。四个液控单向阀不仅使各个液压回路 独立工作之间不相互干扰 ,而且还可 以保持液压缸所 需 的位置。安全阀的作用是在钢坯厚度不均时 , 防止夹 送辊受钢坯过大的反作用力对设备造成损坏。 2 夹送 辊液压伺 服系统故 障描述 有段时间在轧钢生产过程 中.定宽压力机卡钢频 繁发生 , 坯子进入定宽压力机后 , 锤头侧压几下就 自动 停止工作 , 各专业的技术人员到现场查找问题。电气人 员通过查 阅 O D G记录发现定宽压力机停止工作的原 因是入 口夹送辊无杆腔压力不能达到 目标值 。于是设 备维护人员针对可能产生的原 因依次排除 ,先是更换 压力传感器和伺服阀 , 故障不仅没有消失 , 又出现了夹 送辊位置 自动上抬现象 ,此时检测夹送辊液压缸无杆 腔 压 力 约 为 2 0 b a r , 有 杆 腔压 力 约 为 1 0 0 b a r . 根 据 液 压 原理 图判断为无杆腔 回路有内泄漏 ,于是把安全阀调 节旋钮调到最大位 , 故障依 旧, 接着同时更换 回路中的 三个液控单 向阀, 依然没有解决问题 , 最后再把安全阀 换掉 , 系统恢复正常。试车成功, 恢复生产 。 事后把换下的安全阀解体检查发现 .安全阀阀芯 已经断裂 见图 3 , 这种失效形式不是通常的弹簧力减 弱 , 属非正常损坏。 图 3 断裂 的安全 阀芯 3 夹送辊液压伺服系统故障原因分析 1 安全 阀内部 阀芯断裂导致 了内泄, 而安全阀直 接与液压缸的无杆腔相通 ,内泄使得液压缸无杆腔不 能够建立起压力 ,这是造成人 口夹送辊无杆腔压力不 能达到 目标值的直接原因。 2 安全 阀非正常损坏的原 因为受到过大 的压 冲击所致。该安全阀的最大调定压力为 3 1 5 b a r . 而根据 O D G数据记录发现, 在事故发生前轧制 的几块坯料 , 夹 送辊受力超过了 1 0 7 0 K N。夹送辊受力是 由液压缸无杆 腔的压力传感器检测压力后经程序计算得到的. 产 生这 么大 的力 。液压 缸 无杆 腔 的压 力要 超过 3 5 0 b a r 以 上 , 由于压力传感器的量程 只到 3 5 0 b a r , 压力具体超出 数值不能够得到。但这足以说 明过大的压力冲击是安 全阀的损坏原因。 3 过大的液压冲击来 自于不规则的坯料 定宽 力机液压系统的工作压力为 2 5 0 b a r ,小于安全阀的最 大调 定 压力 ,所 以液压 系统 压力 不会 导 致 安 全阀 的损 坏。从数据记录可发现 ,在每次产生过大的液压冲击 时 , 夹 送 辊 的辊 缝 达 到 了 2 5 0 m m 以 上 , 超 出 T 2 3 2 m m 的正常值 ,这说 明是 由于不规则 的坯料撬大 夹送辊 的辊缝 , 强制液压缸缩 回, 从而把液压缸无杆腔 的压力 瞬间憋到了 3 5 0 b a r 以上 , 最终把安全阀冲坏了。 4 而现场点检发现 , 生产时夹送辊 固定框架随侧 压的动作而抖动 ,框架下面的垫片也因振动移出来了, 而框架 固定螺栓防松仍在, 说明螺栓因拉力太大发生 r 伸长 , 也印证了夹送辊受的坯料反作用力大大超出了设 计能力 见图 4 , 坯料对夹送辊的超大冲击确实存在。 图 4螺栓 拉 长松 动 4 结语 在判断本次故障类型和寻找故障点的过程中都花 费了较长的时间 , 需要认真总结并吸取经验教训 。 1 当发生压力控制故障时, 需要先判断是电气故 障还是液压故障。根据液压原理 图, 首先把电气信号全 部停掉 , 手动电磁换 向阀, 分别把液压缸保持在上位和 下位 , 同时测无杆腔和有杆腔压力 , 如果液压缸位置保 持不变 , 且两腔压力基本稳定 , 可判断为伺服 阀故障或 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s& S e als / No . 9 .2 0 1 1 电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用 张红涛 王新 晴 梁 升 朱会杰 解放军理工大学工程兵工程学院 , 江苏南京2 1 0 0 0 7 摘 要 液压加载系统是通过动态调 节电液比例溢流 阀溢流压力 , 以控制 液压缸油液压力 , 实 现对 液压 系统 负载的模 拟加 载。对电液 比例溢 流阀在液压加载系统 中的应用加 以阐述 , 以及在安装调试过程 中电液比例溢流阀出现的问题进行分析 、 说明 , 为液压加 载系统 正确调试和使用提供参考。 关键词液压加载系统; 电液比例溢流阀; 先导阀; 模拟加裁 中图分类号 T H1 3 7 . 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 0 9 0 0 2 5 0 3 Th e Ap p l i c a t i o n o f El e c t r o -h y d r a u l i c P r o p o i o n Re l i e f Va l v e t o Hy d r a u l i c Lo a d i n g S y s t e m Z H AN G H o n g - T a o WA N G X i n - q i n g L I AN G S h e n g Z HU Hu i - j i e I n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n g ,P L A u n i v .o f s c i . T e c h ,N a n j i n g 2 1 0 0 0 7 ,C h i n a A b s t r a c t T h e h y d r a u l i c s y s t e m o f l o a d i n g i s d y n a mi c a l l y a d j u s t e d b y t h e p r e s s u r e o f e l e c t r o - h y d r a u l i c p r o p o r t i o n r e l i e f v M v e t o c o n t r o l t h e o i l p r e s s u r e i n h y d r a u l i c c y l i n d e r a n d l o a d t h e s i mu l a t i o n l o a d o n t h e h y d r a u l i c s y s t e m. T h e a p p l i c a t i o n o f e l e c t r o h y d r a u l i c p r o p o rt i o n r e l i e f v a l u e t o h y d r a u l i c s y s t e m o f l o a d a d d i t i o n i s d e s c r i b e d , a n d t h e p r o b l e ms i n i n s t a l l a t i o n a n d d e b u g g i n g p r o c e s s a r e a n a l y z e d a n d e x p l a i n e d i n t h i s p a p e r I t p r o v i d e s c o r r e c t l y d e b u g g i n g a n d u s e r e f e r e n c e f o r t h e h y d r a u l i c l o a d s y s t e m. Ke y Wo r d s h y d r a u l i c L o a d i n g s y s t e m; e l e c t r o h y d r a u l i c p r o p o r t i o n r e l i e f v a l v e ; p i l o t v a l v e; l o a d i n g s i mu l a t i o n O 引言 电液 比例溢流阀是一种性能介于普通液压控制 阀 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 3 2 5 作 者简介 张红涛 1 9 8 6 一 , 男 , 解放军理工大学工程兵工程学院在读硕士 研究 生, 主要从事液压检测方 面的研究 。 一 一 一 一 - - - - 一 - - 电气控制故 障, 反之则是液压系统故障。 2 当判断为液压系统故障时 , 如果故障现象为液 压 缸活塞杆 自动外伸 即夹送辊 自动压下 , 则原 因是 液压缸内泄, 需要更换液压缸 。如果是液压缸活塞杆 自 动缩 回 即夹送 辊 自动抬起 , 则是无杆腔 回路 中单 向 阀或安全 阀内泄 .这时需要依次更换这些 阀再判断具 体故 障点 , 当更 换到某个 阀时 , 故障消除 , 就可判定为 该 阀故障。一般情况下应先换安全阀, 因为安全 阀在生 产过程中开启频繁 .相对易发生因弹簧失效而导致 的 压力不足 , 本次故障中的阀芯断裂较为少见。 3 区分伺服 阀故障和 电气控制故障 的方法可采 用伺服阀调试工具 , 把伺服阀与 电气控制系统脱开 。 用 调试工具驱动伺服阀可判断出伺用 阀是否正常 。当然 也可更换一 台新的伺服阀来判断原伺服阀是否存在故 障,如果新 阀装上后系统故 障消失 ,可认 为是 阀的问 题 , 如果换上新阀 , 仍存在 问题 , 就需要在 电气控制 系 与电液伺服 阀之间的阀 ,它可以根据计算机输 出的电 信号实现对液压系统的压力 、流量和运动状态等工作 参数 的连续 、 精确 、 远程控制。而且在制造可靠性 、 成 本 、 抗污染等方面有很好的性能 , 因此广泛的应用于液 压控制系统中。液压加载系统是用来对挖掘机 , 推土机 统上找原因了。 4 由于受到冲击, 压力传感器及位置传感 器都有 可能损坏 。 在确保换向阀和伺服阀接线可靠的前提下 , 可以通过对 比现场机械表的读数和操作台 HMI 上的数 值是否一致来判断传感器 的好坏。 查找故 障不能靠拍 脑袋和碰 运气地 随机更换备 件 , 只有经过综合分析判断, 才能准确及时地找到故障 排除问题 , 保障生产顺利进行。 参 考 文 献 【 1 】 雷天觉. 新编液压工程 手册 [ M] . 北京 北京理工大学 出版社 , 1 9 9 8 . [ 2 ] 张利平. 液压气动系统设计 手册【 M】 . 北京 机械工业 出版社 , 1 998 . [ 3 】 马玉 贵, 马志军. 液压件检修 与故障排 除问答【 M】 , 北 京 中 国 建材工业 出版社。 2 0 0 1 . [ 4 ] 王积 伟, 吴振顺 . 控 制S IZ [ M] , 北京 高等 教育 出版社 , 2 o 0 1 . 25