承钢120t转炉脱磷系统倾动液压缸溜缸及不同步原因.pdf

总 第 2 1 4期 2 0 1 3年 第 l 0期 河北冶金 HEB El M E TAL L UR GY To t a l NO． 21 4 2 0 1 3， Nu mb e r 1 0 承钢 1 2 0 t 转炉脱磷 系统 倾 动液压缸溜缸及不 同步原 因 张翼斌 河北钢铁集团承钢公司维修 中心 ， 河北承德0 6 7 0 0 2 摘要 介绍 了承钢 1 2 0 t 转炉脱磷倾动液压系统在更换新液压 缸后 2个液 压缸 的不 同步 问题 ， 其 中 1台 液压缸有溜缸 现象 ， 对液压缸产生不同步故障进行了技术分 析 ， 找 到 了故 障原 因， 为解决类 似故障 提供 了依据。 关键词 转炉 ； 脱磷 系统 ； 液压缸 ； 溜缸 ；不同步 ； 原 因 中图分类号 T F 7 0 4 ． 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 6 5 0 0 8 2 0 1 3 1 0 0 0 2 2 0 5 REAS OM F OR CYLI NDER S LⅡ I NG AND ASYNCHRONI ZATI ON OF TI LTI NG HYDRALI C CYLI DER OF DEPHOS P HORI ZATI ON S YS TEM OF 1 2 0 t CONVERTER Zh a n g Yi b i n Ma i n t e n a n c e Ce n t e r ，Ch e n g d e I r o n a n d S t e e l Co mp a n y ，He b e i I r o n a n d S t e e l Gr o u p，Ch e n g d e ，He b e i ， 0 6 7 0 0 2 Abs t r a c t I t i s i n t r o d uc e d t he p r o bl e ms of a s yn c h r o ni s m a n d c y l i n de r s l i d i n g i n de ph os p ho r i z a t i o n t i l t i ng h y d r a ul i c s y s t e m o f 1 2 0 t c o nv e ne r a f t e r n e w h y dr a u l i c c y l i n d e r s b e i ng i n s t a l l e d，t h e t e c hn i ca l a n a l ys i s i s do n e f o r t h e b r e a kd o wn，t h e r e a s on f o un d o u t ，t h e pr ob l ems s ol v e d． Ke y W o r dsc o n ve r t e r ；de ph Os p hO r i z a t i O n s y s t e m ；hy d r a ul i c c y l i n d e r；c y l i nd e r s l i d i ng；a s yn c h r o ni s m ；r ea S0n 1 引言 承钢 1 2 0 t 转炉脱磷系统在 2 0 1 2年建成投产 ， 该 系统钢包倾动由液压驱动 ， 2台液压缸 同步工作 ， 将钢包倾翻到工作位 置， 然后进行铁 水脱磷处理。 液压缸的同步工作由 1 套分流马达来保证。 脱磷系统在一次使用过程 中， 其 中 1台液压缸 由于岗位人员操作不 当， 造成液压缸活塞杆从螺纹 退 刀 槽被钢 包 撞 断 。更 换 完 液压 缸 进 行试 车时 ， 发 现 2台液 压缸 不 能 同步 工 作 ， 其 中南 侧 液压 缸 活 塞 杆上升较快 ， 而北侧液压缸活塞杆上升较慢 ； 在操作 使活塞杆下 降时 ， 北侧 液压缸活塞杆下 降速度快于 南侧液压缸。当停止操作后 ， 南侧液压缸活塞稳定 的停在任意位置 ， 北侧液压缸发生溜缸 ， 活塞杆不能 收稿 日期 2 0 1 30 61 3 作者简介 张翼斌 1 9 8 3一 ， 男 ， 助理工程 师， 2 0 0 7年毕 业于河 北理 工大学工业工程专业 ， 现在河北钢铁集 团承钢公 司从事冶金 液压系 统维护与管理工作 ， Em a i l z h a n g e b i n 1 2 6 ． c o m 22 停止 ， 自动回到缸底 。 2 脱 磷倾 动液 压 系统 介绍 脱磷液压系统工作原理如图 1所示 。脱磷倾动 工作时， 通过 电液控 比例换向阀 9来控制倾动液压 缸 1 9的上升和下降。换 向阀 9工作在图 1所示 的 右位时， 液压缸上升 ， 当液压缸活塞杆上升到合适的 工作高度后 ， 电液控换 向阀 9失 电阀芯回到图 1所 示 的初 始位 置 阀 中位 ， 此 时 液 压缸 l 9由液 控 单 向阀 1 7及平 衡 阀 1 3锁 定 ， 稳 定 在 工 作 位 置 。 当脱 磷工作完成 ， 需要液压缸 1 9下 降时 ， 换 向阀 9工作 在图 1 所示 的左位 ， 通过电液控 比例换 向阀 9对液 控单 向阀 1 7 、 平衡阀 1 3和液压缸 1 9有杆腔进行给 油 ， 此时液控单向阀 l 7反向打开 ， 平衡 阀 1 3回油通 路 图 1 所示 的左位 打开 ， 液压缸 l 9活塞杆下降， 当活塞 杆 回到初 始位 置 时 ， 换 向阀 9失 电阀 芯 回到 图 1所示的初始位置 阀中位 。 河北冶金 2 0 1 3年第 1 0期 图 1 脱磷倾动液压 系统 阀台工作原理 Fi g ． 1 W o r k p r i n c i p l e o f v a l v e t a b l e o f d e p h o s p h 0 r i z a t i o n t i l t i n g h y d r a u l i c s y s t e m 2 ． 1液 压 缸 上 升 过 程 压 力油 经 过截 止 阀 1 一 电液 控 比例换 向 阀 9 一 可调 节 流 阀 1 0 一 截止 阀 1 2 一 平 衡 阀 l 3 一 同步 马达 组 1 5 一球阀组 l 6 一液控单 向阀 1 7 一液压缸 1 9的无 杆腔 ； 液压缸的有杆腔 回油经过球阀组 l 6 一 截止 阀 1 2 一可调节流 阀 1 0 一 电液控 比例换 向阀 9 ， 最后到 达 回油 总管 T， 此过 程属 于进 油节 流 。 电液控比例换 向阀 9在换 向过程 中， 控制油经 过截止阀 1 一 截止阀 8 一减压阀 7 一 电液控 比例换 向 阀 9 ， 然后 通过 泄漏 油管 Y 回到 系统 油箱 。 2 ． 2液压缸下降过程 系统工作压力油在通过截 止阀 1 2后有 3条路 径 第一条路径是 压力 油经过截 止阀 1 一 液控换 向 阀 9 一可调节流阀 1 O 一 截止 阀 1 2 一球 阀组 1 6 一 液 压缸 l 9的有杆腔 ， 此路压力油使液压缸 活塞 下降， 为主给油油路 ； 第 二条路径是压 力油经过截止 阀 1 一 电液 控 比例换 向阀 9 一 可调 节流 阀 1 O 一 截 止 阀 1 2 一手动换向阀 2 2 一液控单 向阀 1 7 ， 部分压力油通 过液控单向阀 1 7泄漏 口回到系统油箱 ， 此路压力 油使液控单 向阀 1 7反 向打开 ， 此油路为控制油路 ； 第三条路径是压力油经过截止阀 1 一 电液控 比例换 向阀 9 一 可 调 节 流 阀 1 0 一 截 止 阀 l 2 一 手 动 换 向 阀 2 2 一平衡阀 1 3 ， 此路压力油使平衡 阀 1 3回油通路 打开 ， 液压缸活塞杆下降回油油路打开 ， 此油路也为 控制油路。在液压缸活塞杆下降时， 控制油路 x 同 时控制液控单向阀 1 7反向打开和平衡阀 1 3回油通 道打开， 使液压缸活塞杆下降回油通路打开。 下降过程回油 液压缸的无杆腔 回油经过液控 单 向阀 1 7 一球阀组 l 6 一 同步马达组 1 5 一平衡阀 1 3 一截止 阀 l 2 一可调节流 阀 l 0 一 电液控比例换 向阀 9 ， 最后 到达 回油 总管 T 3 液压缸溜缸及不同步现象 更换后的新液压缸上 自带液控单 向阀和阀座 ， 液压缸及 阀座安装如图 2所示 ， 液控单向阀及 阀座 安装于液压缸无杆腔出 口， 液控单 向阀的泄露油管 直接接回油箱。在脱磷倾动液压系统更换完液压缸 调试过程 中， 发现 2台液压缸不能同步工作 。液压 缸活塞杆上升过程 中， 南侧液压缸活塞杆上升较快 ， 而北侧液压缸活塞杆上升较慢 ， 当停止操作后 ， 南侧 液压缸活塞稳定 的停在任意位置 ， 北侧液压缸发生 溜缸 ， 活塞 杆 不 能 停 止 而是 出 现 溜 缸 ， 如 没 有 再 操 作 ， 活塞杆溜 回到缸底。在液压缸活塞杆下 降过程 中， 北侧液压缸活塞杆下降速度快于南侧液压缸 ， 当 停止操作后 ， 南侧液压缸活塞稳定的停在任意位置 ， 北侧液压缸则继续溜缸， 如没有再操作 ， 活塞杆溜 回 到缸 底 。 2 3 总第 2 1 4期 1 ． 液压缸 ；2 ． 闽座；3 ． 液控单向阀；4 ． 油箱 ；A． 液压缸 给油管 ；X． 液控单 向阀控制油管 ；Y ． 液控单向阀泄漏油管 图 2 液压缸及 阀座安装示意图 Fi g ．2 I n s t a l l i n d i a g r a m o f h y d r a u l i c c y l in d e r a n d v a l v e b a s e 4 液压 缸溜 缸及 不 同步 原 因 4． 1 查 找 故 障 原 因 4． 1 ． 1 更 换 液 控 单 向阀 在发 现溜 缸现 象 后 ， 对 能 导 致液 压 缸 溜 缸 的液 控单向阀进行更换 ， 但是故障依 旧。然后将 2个液 压 缸上 的液控 单 向阀 调换 ， 发现 北 侧 液 压缸 的溜 缸 现象仍然没有消除 ， 而更换到南侧 的液控单 向阀工 作 正常 。 4 ． 1 ． 2液压缸 内泄检查 由于更 换液控 单 向 阀未 能 消 除故 障 ， 接 着 对 液 压 缸进 行 内泄检 查 ， 先 将 北 侧 液压 缸 有 杆 腔前 给油 管截止阀 1 6关闭， 拆 开有杆腔连接管接头 ， 然后对 系统 给油使 液压 缸 活 塞 上 升 ， 发现 液 压 缸 有杆 腔 内 的存油被完全排 出后并没有油液继续排出， 判断此 过程中液压缸 内并 无 内泄 ， 此 时液压缸仍在溜缸。 待活 塞杆溜 回到缸底 后 ， 将 系统 压力卸 掉 ， 连接 有 杆 腔连接管接 头， 打开有杆 腔前 给油管截 止阀 1 6 ， 拆 除液 控单 向 阀及 阀座 ， 反 向检查 液压缸 内泄 情 况 ， 系 统 给油后发 现 液 压缸 无 杆 腔 出 口处 并 无 油 液排 出 ， 判 断此液 压缸无 内泄 。 4． 1 ． 3排 查 油 路 干 涉 由于故障依旧， 对可能发生压力干涉 的油路进 行排查 ， 仔细检查管路连接后 ， 发现 管路连接正常。 根据液压原理图分析也不会造成此种现象 ， 因为 2 个液压缸 的液控单向阀由同一路控 制油控制 ， 这一 油路上如果有达到使液控单向阀反向开启压力的油 液 ， 那 么 2个 液 压缸 的液 控单 向阀将 同时 被反 向开 启 ， 将 出现 2个 液压 缸 同时溜 缸 。 4 ． 2找 出故 障 针对上述故障， 再到现场进行检查分析 ， 将 2台 2 4 液压缸活塞都上升到高位 ， 关闭液压缸两腔给油截 止阀组 1 6 。然后将北侧液压缸无杆 腔液控单 向阀 前端 给油 管接 头 处拆 开 ， 液 控 单 向阀 主油 口并 无 油 液排 出 ， 可以判 断液 控单 向 阀并 没有 反 向打 开 ， 此 时 液压缸活塞杆仍在下降。接着拆开液控单 向阀控制 油管接头， 单向阀控制口处无油液排出 ， 控制油管 内 流出油液无压力 ， 为管内存油 ， 此时液压缸活塞杆继 续 下降 。最后 拆 开 液控 单 向阀 泄漏 油 管 接 头 ， 从 液 控 单 向阀泄露 油 口处有 油 液 排 出 ， 并 且 油液 具 有 一 定 的压 力 ， 说 明液 压 缸 内油 液 是 从 此 口排 出 对 的。 前 面拆 开液控 单 向 阀主油 口和控制 油 口处并 没有 压 力油排 出 ， 说 明液 控单 向 阀没 有反 向打 开 ， 而 是处 于 反 向截 止工作 状 态 。由此可 以判 断 出液 压缸 无杆 腔 与液控单向阀泄漏油管直接接通 ， 而液控单 向阀的 泄露 油管 直接接 回油 箱 ， 活 塞 杆 由 于 自重 下 滑而 将 液压 缸无杆 腔 内 油液 挤 压 回 油箱 ， 液 压 缸 发 生 不 同 步及 溜缸 现象 由此造 成 。 4． 3液 压 缸 溜 缸 原 因 先前 已经判 断液 控单 向 阀工 作正 常 ， 并 无 故 障 ， 于是 判断 故 障出现在 一直 没有注 意 到的液 控单 向阀 阀座上 。接着将 单 向 阀 阀座拆 除进 行 检 查 ， 发 现 阀 座 上本应 接 液控 单 向 阀泄 漏 口 Y 的 油 道 直 接 与 液 压 缸无 杆腔油 道 B 1一 B相通 见 图 3 。 接着 将正 常使 用 的液 控单 向阀阀座 见 图 4 拆 下进行比对。通过 比较正常使用阀座与溜缸 阀座发 现 ， 在发生溜缸故障阀座的液控单向阀安装面上 ， 没 有 与液 控单 向 阀上相对 应 的泄漏 油 口 Y 见 图 3 ， 液 控单向阀见 图 5 。故障阀座上本应该接液控单 向 阀的泄漏油 口 Y1 直接与液压缸 油 口 B 1 相通见 图 3 。 B l 阀座上液压缸安装 面 阀座 剖面图 X A B 1 A1 。XI ，Y1 为油管接 口 2 ． A，B。X，Y为液控单向阀接 口 3 B1 为液压缸接 口 阀座 上液控单向阀安装面 图 3故障 阀座油孔 图 F i g ．3 Oi l h o l e d i a g r a m o f b r e a k d o wn v a l v e b a s e