脱硫搅拌液压系统一例典型故障分析与诊断.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ g e a l d No ． 0 5 ． 2 0 1 3 脱硫搅拌液压系统一例典型故障分析与诊断 方 涛 ， 李宏磊 武汉钢铁集团公司， 湖北 武汉4 3 0 0 8 0 摘要 根据脱硫搅拌液压系统的工作原理 ， 对搅拌液压系统 出现的一例典型故障进行了分 析与诊 断。 关键 词 脱硫 ； 液压 系统 ； 故障 中图分类号 rI 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 3 0 4 0 0 4 9 0 3 One Ty p i c a l Fa u l t Ana l y s i s a n d Di a g n os i s f o r t he De s ulf u r i z a t i o n S t i r r i n g Hy d r a u l i c S y s t e m FANG Ta o， LI Hon g -l e i Wu h a n I r o n a n d S t e e l G r o u p C o r p o r a t i o n ， Wu h a n 4 3 0 0 8 0 ， C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e h y d r a u l i c s y s t e m ’ S o p e r a t i o n p rin c i p l e o f t h e d e s u l f u r i z a t i o n s t i r r i n g h y d r a u l i c s y s t e m， a c a s e o f t y p i c a l f a i l u r e a n a l y s i s o f t h e c a s t e r t u n d i s h s t o p p e r h y d r a u l i c s y s t e m i s p r e s e n t e d ． Ke y wo r d s d e s u l f u r i z a t i o n； h y d r a u l i c s y s t e m ； f a i l u r e O 引言 某炼钢厂脱硫工艺是利用氮气作为气体载体喷 吹 氧化钙 与萤石混合剂到溶池 ，利用机械搅拌法进行搅 拌 ， 使氧化钙 、 萤石溶于铁水中 ， 与铁水 中的硫结合生 成稳定的硫化钙 ， 达到脱硫的效果。其 中用于搅拌的搅 拌头靠液压马达驱动 ，液压系统驱动液压 马达带动搅 拌头高速旋转 ， 使粉剂与铁水充分接触 。 1 脱硫搅拌系统工艺简介 搅拌头升降装置用于提升和下降搅拌头 见图 1 ， 主要设备有搅拌头提升卷扬电机 ， 卷扬提升制动器 、 卷 扬高度显示旋转编码器 和各限位行程开关 。搅拌头旋 转机构主要用于脱硫的搅拌操作 ， 主要设备有油马达 、 测速编码器。铁水搅拌时， 升降装置下降搅拌头至铁水 罐中 ， 液压马达驱 动搅拌头旋转 ， 同时四个夹紧装置夹 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 2 2 作者简介 方涛 1 9 8 3 一 ， 男 ， 湖北蕲春人 ， 助理工程 师 ， 本科 ， 从事连铸机 设 备维护工作。 紧升降台车 ， 防止搅拌时主轴晃动。 1 一 升 降装 置2 一 钢 绳3 一 升 降 台车4 一 液 压 马 达 5 一 夹紧装 置6 一 升降台车固定装置7 一 主轴8 一 搅拌头 图 1 脱硫搅拌 系统结构原理示意 图 2 脱硫搅拌液压系统工作原理 图 2为脱硫液压系统原理图 ，此系统采取了斜盘 式 轴 向柱塞 变 量 泵 和低 速 大扭 矩 定量 液压 马 达组 成 的 闭式系统。动力泵源主要由主泵 、 补油泵、 控制泵组成 ， 均为一用一备 ， 其 中 1为补油泵 ， 工作压力 为 1 MP a ， 2 为控制泵 ， 工作压力为 1 3 MP a ， 6为主泵 ， 搅拌 时工作压 参 考 文 献 【 1 】 许飞阳， 等． 浅谈 P L C应用中应注意的问题[ J ] ． 煤， 2 0 1 0 ， 1 9 s 1 ． 【 2 】 郭 连英． 钢包 滑动水 1 2 1 存在 的问题及解决 方法[ J ] ． 耐 火材料， 2 0 0 5 ， 6 ． 【 3 】 范永 胜 ， 王岷． 电气控制与 P L C应 用【 M】 ． 北京 中国电力 出版 社 ． 2 0 0 7 ． [ 4 ] 李桂和． 电气及其控制[ M】 ． 重庆 重庆大学出版社， 1 9 9 3 ． [ 5 ] 李 世 基 ． 微 机 与 可 编程 控 制器 【 M】 ． 北京 机 械 工业 出版社 ， 1 9 9 4 ． [ 6 ] 常斗南． 可编程序控制器【 M】 ． 北京 机械工业 出版社， 1 9 9 8 ． [ 7 】 何衍庆． 可编程控制器原理及应用技巧【 M 】 ． 北京 化学工业 出 版社， 1 9 9 8 ． 49 液 压 气 动 与 密 封／ 2 0 1 3年 第 0 5期 力为 1 5 MP a左右 由于篇幅所限 ， 备用系统未画出 。 主 泵为斜盘式变量柱塞泵 ，流量与驱动转速及排量成正 比 ， 并且 可无 级变 量 。变量泵 的流量 随斜 盘摆 角变 更可 从零增至最大值 1 5 。 。补油泵 1的作用在于给闭式系统 低压腔补油 ， 用 于弥补闭式系统 的油液泄露 ， 保证系统 的正常工作。控制泵 2的作用有两个 ， 一是驱动主泵斜 盘变量 ，二是作 为二位 四通 电磁换 向阀 1 4的控 制油 路 ， 驱 动 电磁 换 向 阀换 向。 图 2脱 硫 搅 拌 液 压 系统 原 理 示 意 图 当主泵 6启动时 ， 同时二位 四通 电磁换 向阀 1 4通 电， A腔开始建立压力 ，压力油通过单 向阀 1 0进入液 压马达 ， 马达转动带动搅拌头旋转 ， 实现铁水脱硫 ， 回 油经过过滤器 1 3再次回到主泵的吸油 口。二位 四通 电 磁换 向阀 1 4通电是 系统建压 的关键 ，另外 常闭阀 1 6 在系统油液打循环时才开启。 3 故障现象及初步处理过程 1 故障现象 在搅拌过程中， 搅拌头转速突然变小 ， 最大只有 7 0 r ／ m i n ， 无 法达到正常搅拌速度 8 0 r ／ m i n ． 主泵运行时有 异响。 2 故障初步分析诊断 由比例变量泵和定量马达构成容积调速 的回路 ， 根据该容积调速 回路的特点 ， 可知 。 由于液压马达排量 不变 ， 当变量泵流量变化时 ， 所以马达转速也成比例变 化 ， 搅拌头转速是 由流量控制 的。现在转速无法正常 ， 说 明主泵输 出的流量或进入油马达的流量不正常。结 合液压系统原理图，能够影响系统流量 的主要有如下 原因 主泵异常； 补油泵异常 ； 控制泵异常 ； 油马达存在 泄漏 ； 系统存在外漏 ； 常 闭阀 1 6开启 ； 液压 阀内泄 ； 测 速编码器松动导致计数失调。 3 故障初始处理过程 1 因为故障是突然发生的， 所以不存在常闭阀 1 6 开启 的可能 ， 首先排除； 2 检查室内室外液压管路 ， 未发现有漏油现象 ； 3 检查测速编码器安装固定正常 ， 基本排除编码 器 松动 的可 能 4 检查主泵运行 情况 ， 除有异响外 ， 其余都 比较 正常， 斜盘也能从 0 。 增大到最大值 1 5 。 ， 压力也能达到 1 5 MP a ， 同时也基本上排除了液压马达泄漏的可能 ； 5 检查控制泵运行情况 ， 温度 、 压力均正常 ， 压力 在 1 3 MP a ，排除了因控制泵压力不够导致主泵变量斜 盘无法正常摆动的可能 ； 6 检查补油泵运行情况 ， 温度 、 压力均正常 ， 压力 在 1 M P a ，但 同时检查发现补油泵 出口的过滤器 5报 警 ， 因为压力正常， 基本上也排除了补油泵 1 和安全阀 3损坏 的可 能性 。 更换过滤器 5的滤芯后 ， 报警消失 ， 但 同时发现补 油泵压力只有 0 ． 3 MP a 。无论怎么调安全 阀 3 ， 压力无法 升高， 最大也只有 0 ． 3 MP a ， 但压力可以调小 。 4 故障分析及诊断 1 故 障分析切人点 为何更换过滤芯之前 ， 补油泵压力正常 ， 更换后反 而不能调压能够影响补油泵压力的除 了补油泵本身 外 。 还有哪些元件 2 故障诊断 1 根据上述初步处理过程反映的情况 ， 诊断故障 应发生在补油泵油路 。过滤器堵塞 可认为过滤器严重 堵塞 ， 此时的过滤器相 当于一个截止 阀， 截断 了过滤 器之后的油路。根据之前对补油泵检查及初步处理情 况 ． 基本上排 除了安全 阀 3和补油泵 l损坏的可能 ， 但 为了更全面 ， 同时也从简单着手 ， 我们还是更换了安全 阀 3 ， 故障依然未排除， 这与我们的分析吻合 ， 基本锁定 故障点应该在补油系统过滤器之后 的油路上 。 2 补油系统过滤器之后 的主要液压元件只有单 向 阀 8 、 单向阀 9及安全阀 1 1 。基于 日常维修经验及安全 阀 l 1 也可直接参与到补油泵 1的压力调节 ，我们先是 Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l O ．0 5 ． 2 0 1 3 电液伺服阀测试误差分析 李健锋 ， 吴张永 1 ． 重庆 四联测控技术有限公司， 重庆4 0 1 1 2 1 ； 2 ． 昆明理工大学流体控制工程研究所 ， 云南 昆明6 5 0 0 9 3 摘 要 该文 主要分析 了影响电液伺服阀测试 误差 的几个 因素。并从理论上阐释了误差 的来源及可能降低误差的方法 。以便在测试 中 加以控制 ， 尽量减少测试误差 。 关键 词 电液伺服 阀； 测试误差 ； 动态测试 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 3 0 5 0 0 5 1 0 4 Te s t Er r o r Ana l y s i s o f El e c t r o h yd r a u l i c S e r v o Va l v e L I J i , - f e ， u Z h a n g - y o n g 2 1 ． C h o n g q i n g S i l i a n Me a s u r e C o n t r o l T e c h n o l o g y C o ． ， L t d ． ，C h o n g q i n g 4 0 1 1 2 1 ， C h i n a ； 2 ． I n s t i t u t e o f F l u i d P o we r Co n t r o l E n g i n e e r i n g ， Ku n mi n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o gy ， K u n mi n g 6 5 0 0 9 3 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e p a r a me t e r s o f t e s t e r r o r a ff e c t i n g t h e e l e c t r o h y d r a u l i c s e r v o v a l v e w e r e a n a l y z e d i n t h i s p a p e r ． T h e s o u se o f t e s t e r r o r a n d t h e r e d u c t i o n me t h o d w e r e i l l u mi n a t e d i n t h e o r y ， i n o r d e r t h a t t h e t e s t e rro r w a s c o n t r o l l e d a n d mi n i mi z e d d u r i n g t e s t ． Ke y wo r d s e l e c t r o - h y d r a u l i c s e r v o v a l v e； t e s t e rro r ； d y n a mi c t e s t O 引言 电液伺服阀， 相对于普通液压常规阀来说 ， 是一种 高级的 、 精密的液压元件。 伺服阀既是信号转换元件 ， 又 是功率放大元件。在电液伺服控制系统 中， 伺服 阀将系 统的电气部分与液压部分连接起来 ， 实现电液信号的转 换与放大， 对液压执行元件进行控制 ， 具有控制精度高、 响应速度快 、 信号处理灵活、 输出功率大和结构紧凑等 优点 ， 在很多控制领域得到了广泛的应用 。计算机辅助 测试 C A T， C o m p u t e r A i d e d T e s t 是建立一套计算机数 收稿 日期 2 0 1 2 1 2 2 4 作者简介 李健锋 1 9 7 7 一 ， 男 ， 陕西汉中人 ， 工程师 ， 硕 士 ， 目前主要从事 变送器零部件产品加工工艺研究及 工装夹具设计研究 。 据采集和数字控制系统 ，并与液压实验台连接起来 ， 由 计算机对各试验参数 ， 如压力 、 流量 、 转速、 温度、 扭矩等 进行数据采集 、 量化和处理并输出测试结果[ 1 - 2 ] 。 电液伺服阀性能参数测控系统在进行伺服阀各项 性能指标的测试过程 中， 不可避免存在误差 ， 作为 自动 测试系统 ， 其误差主要来 自测试 系统本身 的误差 、 外界 环境的干扰 、 人为的因素 ， 因此有必要研究产生误差 的 原因并对其分析 ， 尽可能的减少误差 ． 本文就以下几个 方面进行 了探讨。 1 油液污染误差 因液压系统中的污染颗粒会随液压介质的流动而 遍布整个系统 。一方 面会加剧相关运动部件的运动不 对安全阀 1 1 进行压力调节 ， 发现压力依然无法调节 ， 之 后直接对该 阀进行 了更换 ， 试车后故障消失 ， 搅拌头转 速恢复正常值 ， 同时主泵异响消失 ， 系统运行正常。 5 小结 从最终处理结果来看 ， 这是一起看似复杂 ， 实则很 简单的液压系统故障 ， 但非常具有典型意义。 通过此次典型故障 ， 我们认识到 液压故障分析一 定要高度重视故障诊断过程 中的数据采集 、 数据分析 ， 找到最深层次的根本原因。 参 考 文 献 [ 1 ]1 胡增荣． 液压系统故障分析及处理叨． 液压气动与密封2 0 1 1 ， 8 ． [ 2 ] 刘忠 ， 杨 国平． 工程机械 液压传动原理 、 故障诊 断与排除【 M 】 ． 北京 机械工业 出版社。 2 0 0 4 ． [ 3 ] 王更生． 高炉炉前液压系统的改进【 J 】 ． 液压气动与密封， 2 0 1 2 ， 5 ． [ 4 ] 黄志坚． 液压元件使用与维修 1 5 0例【 M] ． 北京 中国 电力 出版 社． 2 0 1 0 ． 【 5 】 周士 昌． 液压系统设计图集【 M 】 ． 北京 机械工业 出版社， 2 0 0 3 ． 【 6 】 姜继海． 液压与气体传动【 M】 ． 北京 高等教育出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 7 】 雷 天觉． 新编 液压工程手册[ M 1 ． 北 京 北京理 工大学 出版社 ， 1 99 8． 5 1