液压纠偏系统振动的排除.pdf

2 0 1 0年 1 1月 第 3 8卷 第 2 2期 机床与液压 MACHI NE TOOL＆ HYDRAUL1 CS NO V ．2 0 1 0 Vo 1 ． 3 8 No ． 2 2 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 0 ． 2 2 ． 0 4 5 液压纠偏系统振动的排除 孙 阳 ．王 丽 佳 1 ． 唐 山钢铁集团有限责任公 司冷轧薄板厂，河北唐山 0 6 3 0 0 0 ； 2 ．河北 能源职 业技 术学 院机 电 系 ，河北 唐 山 0 6 3 0 0 4 摘要 简要介绍 了唐钢冷轧薄板厂 2号连续热轧热镀锌机绀 液压纠偏 系统 框架及其 钢结 构基础在生产过程 中存在大振 幅、高振频的严重振动以及伺服液压缸 、液压管道、伺服阀同时振动的现象。此现象对液压系统和机械纠偏框架等设备的 安全构成极大的威胁，直接影响到生产的 常进行，并且『 日 J 接影响板带质量。通过分析对原设计的不合理之处进行修正， 最终消除了系统振动。 关键词 液压纠偏 ；振 动；排除 中图分类号 T H 1 3 7 ． 9 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 0 2 21 2 81 唐钢冷轧薄板厂 2号连续热轧热镀锌生产线 ，采 用法国克莱西姆公 司连续热轧热镀锌及美 国布里克蒙 卧式退火炉技术 ，其产品规格为 厚度 0 ． 8 ～ 5 ． 0 m i l l ， 宽度 8 2 0～1 6 5 0 m m，年产量 5 0万 t 。 生产过程 中发现 2号 、3号液压 纠偏系统存 在严 重的振动现象，表现为纠偏框架及钢结构基础振幅 大、振频高 ，伺服液压缸 、液压 管道 、伺服阀同时振 动 ，对 液压系统和机械纠偏框架 等设备 的安全构成极 大的威胁 ，直接影响到生产的正 常进行 ，并且间接影 响板带质量 ，因此该问题亟待解决 。 1 液压纠偏系统介绍 2 号 、3号两套液压 纠偏 系统均为法国 F I F E公 司 设计 ，采用 一辊移动纠偏型式 ，用 于中间活套 内带钢 的对中。传感器安装在纠偏框架基础后部。此系统设 计了足够 的保护 以防止被钢带损坏 。固定底板和移 动 图 1 原设 汁纠偏框架位置示意图 底座 由一 个 液 压 缸 连 接 起 来 。带钢运行时液 压缸设计 有足够 的纠偏能 力 ．移动底 座安装在一个可更换 的耐磨 衬板 上 见 图 1 液 压 缸 由一个伺服阀驱动 。纠偏 系 统包括所有需要 的放大器 和 信号处理器。传感器探测钢 带位置 ，板带的偏离 程度通 过信号反馈 到信号处 理系 2 纠偏原理 统 ，信号处理后用 于驱动液压执行机构。位置探测器 将信号传到液压缸起到纠偏作用 见图2 。 2故障分析 上述 现象 明显是液压系统和机械系统产生共振造 成 的。产生共振的原因很多 ，本着分析问题从简到繁 的原则 ，逐项进行排除 ． 1 化 验液 压油 污染度 。液 压油 污染 度超标 会 直接导致伺 服阀工作异 常。化验结果油 品等级在 N A S 5级 ，符合系统油品 等级标 准，因此油 品问题 被 排除。 2 液压 缸排 气 ．液压管 路或 液压 缸 中气体 未 排 出 ，有时会产生振动和噪声。轻轻旋开液压缸 的放 气 阀，待液压油缓慢 流出 ，不带气沫时关闭。完成放 气后 ，振动未减小。 3 更换液压伺服 阀，未产生效 果。 4 更换 通径 小一 一 个 等级 液压 伺 服 阀，振 动减 小一些 。从这 一现象可 以推测振动 是系统 固有原因产 生的 ，与液压油污染度 、液 压油 内有气体 、液压阀故 障关系不大 。 5 调解信号处理系统的增益值，也未产生效果。 下转 第 1 3 0页 收稿 15 t 期 2 0 1 0 0 9 0 9 作者简介 孙阳 1 9 8 3 ～ ，男 ，助 理 工 程 师，主要 从 事 机 械 方 面 的维 护 和机 械技 术 方 面 的科 研 工 作。 电话 0 3 1 5 2 70 3 77 5， E ma i l 2 8 37 5 55 3q q ．C O I n。 一 1 3 O 机床与液压 第 3 8卷 降低 。流量波动对某一直径 以上 的颗粒防御 能力影 响 较小 ，甚至无影响 ，尺寸界 限视过滤器 的精度 而定 。 流量波动对高精密 的过滤器达到压差 极限的时间无显 著影响 ，而对于低精度过滤器 ，到达极 限压差的时间 将变长。 3事故的可预防性 尽管液压事故具有 复杂性 、突发性 、原 因不容易 查找等特点 ，但并不是无规律可寻 。比如 统计 表明 7 0 ％以上液压事故与液压油有关 ，维护好 液压油就 可 以控制 7 0 ％ 以上 的事故 。在 液压 系统 事故 中，泄漏 事故 比重较大 ，不过从 泄漏 的原 因和类型总结 ，绝大 部分是密封件的质量 和安装问题 。如果 能在 了解密封 件性能基础上，对密封件使用周期有一个比较准确的 估算，安装中减少技术上的不成熟造成的损伤，那么 密封件问题是可 以控制 ，甚 至可 以杜绝。对液压元件 相关机械部位的事故 ，在掌握其损伤机理基础上也是 可以控制的 。加强维护 ，掌握好设备本身 的规律就能 把泄漏事故降低 到最低 ，在很大程度上可 以预防事故 的发生。 4关阀、停泵与泄压的关系 在液压维护 中，带压作业一般不安全 ，在处理问 题时往往要首先泄压 。在一般的系统 中，比较常用的 方法是关阀停泵 同时在测压点处 泄压 。但在一些特殊 的系统中 ，用这样的处理方法泄不净压力 ，反 而成为 事故 隐患 。比如 在 垂直升 降提重物 的液压 系统 中， 平衡 阀与换 向阀一起使用 ，防止下落和停 留在一个可 靠位置。当此重物在中途悬挂时出了事故，这时再关 阀停泵 ，平衡 阀后压力还是有 的 ；有些系统有应 急蓄 能器 ，当关 阀停泵后 ，蓄 能器依 旧能保持局 部压力 。 液压油路 中的残压问题要根据具体问题具体 分析 ，不 可不 明白原理只凭经验做事。 5事故分析 当阀块或阀组出现故障 ，如果对液压原理不是很 清楚 ，特别是第 一次 出现故障 ，如果 没有事先 推测 ， 一 般判 断比较 困难 。在维护过程中往往是把所有 的阀 块或 阀组更换一遍 ，尽管问题解决 了 ，但没有准确把 握 问题 的所在 ，把本来 没有 问题 的液压元件当成有问 题的元件处理了 ，致使维修成本增高 ，造成 浪费 。这 样的处理方法 一旦养成 习惯 ，下次 出现同样 问题 ，也 会同样处理 ，更换 全部元件 。若 遇到 同样事故 现象 ， 不是液压原 因造成的 ，不但 浪费了时间，还把问题变 得复杂 。困此 要 提高工 人 的技术 ，彻底 分 析事 故原 因。 6 总结 液压维护 中存在 的一些观念会形成 习惯 ，一些老 习惯往往为安全埋下隐患。在处理液压 问题时 ，要深 入研究其原理 ，不 断总结新技术 、新元件特性 ，不拘 泥于现有的观念方式 ，才会有创新有突破 ，才 能做到 真正 的安全 。 参考文献 【 1 】王凤喜， 何强． 液压与气动设备维修问答[ M] ． 北京 机 械工业出版社 ， 2 0 0 5 ． 8 ． 【 2 】路网龙． 实用液压机械故障排除与修理大全[ M] ． 长沙 湖南科学技术 出版社 ， 2 0 0 7 ． 6 ． 【 3 】成大先． 机械设计手册 单行本 液压控制[ M] ． 北 京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 4 ． 1 ． 【 4 】黄志坚． 现代密封技术应用使用、 维修方法与案例 [ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 8 ． 5 ． 【 5 】张自 东． 工人技术考核应知问答 液压技术基础[ M] ． 西 安 陕西科 学技术 出版社 ， 1 9 8 4 ． 4 ． 上接 第 1 2 8页 6 在查找原因时，观察到传感器振动也很严 重。如 图 1 所示 ，传感器和纠偏框架共 同安装在一个 钢结构形式的基础上 ，钢结构基础同时也在振动 。如 果在纠偏过程中 ，纠偏框架动作时带 动钢结构基础振 动 ，钢结构基础再引起传感器振动 ，传感器振动改变 了传感器 和带钢 的相对位置 ，这样传感器会将振动误 以为带钢跑偏信号 ，该信号被处理放大后控制液压缸 加大动作 ，液压缸加大动作必 然使传感 器振 动加大 ， 液压和机械的共 振现象产生 了。根据这一分析 ，可 以 将传感器从纠偏框架钢结构基础上移出，重新从地面 安装传感 器支架 ，使纠偏框 架动作 时产生 的振动不能 传递到传感 器。实施后 ，振动消除。 3结束语 上述试验说 明，传感器基础不稳是产生共振 的原 因 ，所 以纠偏系统传感器的基 础必须稳 固，不能和纠 偏框架共用一个钢结 构基础 ，这一点在设计 中很值得 注意。 参考文献 【 1 】王春行． 液压伺服系统[ M] ． 北京 机械工业出版社， 1 9 9 3 ． 【 2 】成大先． 机械设计手册 [ M] ． 北京 化学工业出版社， 1 9 93． 【 3 】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 ．