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摘要 ：连铸机设备是现代钢铁冶金企业炼钢生产中的一个 重要环节，同时是一种基础设备。近些年来，由于连铸机设备更 新和改进的速度不断加快，连铸机设备自动化发展方面取得明 显成效，精确度也因此大幅度提高。连铸机设备较容易出现故 障， 而液压系统则是最容易出现故障的部分， 一旦出现故障解决 起来最棘手。如果连铸机设备液压系统出现常见故障而没有第 一时间进行处理，将会对连铸机设备的正常运行造成极大影响， 因此做好连铸机设备液压系统故障分析与诊断工作是极为重要 的。鉴于此， 下面将围绕连铸机设备液压系统常见故障与原因展 开分析， 最后提出了相关注意事项。
关键词 ：钢铁,连铸机,液压系统,常见故障
随着我国科学技术的日益发展，并通过学习借鉴国外相关 先进技术，国内的钢铁冶金生产线中连铸机液压系统的应用进 入了一个新的发展阶段。连铸机液压系统在钢铁冶金生产线中 起到了非常关键的作用， 占据着重要的地位， 通过对连铸机设备 液压系统常见故障及其特征进行简单介绍，并进一步分析与总 结，提高相关工作人员的认识， 不仅可以提高连铸机设备液压系 统设计的科学性、可靠性及适用性， 还可以确保钢铁冶金生产线 安全、稳定生产。
1 连铸机设备液压系统的组成与原理
通常来说，连铸机设备液压系统主要是由以下三部分构成 ： 一是泵站。其主要起到为系统供油的作用， 泵站有两台轴向柱塞 泵，一台正常进行运作，另一台留着备用。轴向柱塞泵的工作压 力为20MPa，如果系统压力 <17MPa，就表示一台轴向柱塞泵无 法达到实际需要， 备用柱塞泵就自动启动， 从而为生产环节的顺 利推进提供保障。二是控制阀台。一共有两套控制阀台，两套控 制阀台分别控制两个水口油缸。三是油缸。其共有正常开关、慢 开关、事故关闭开关三个开关，根据现场系统运行情况，油缸的 三个开关能够实现自动转换。连铸机设备液压系统在正常运行 中，可以采用电动开光方式来合理调整水口开度， 以此避免人为 操作失误造成无法预估的损失。
2 连铸机设备液压系统常见问题的特征
连铸机设备在运行当中常见问题可以分为两类 ：即突发性 故障与磨损性故障。而液压系统是最容易出现问题的部分。液 压系统常见故障具有的特性提高了故障分析与诊断难度，主要 体现为以下几方面 ：①故障存在隐蔽性。液压系统阀件的运行零件与油液封闭在密封的壳体与管道中， 一旦出现故障， 难以像 机械传动故障那般可以直接发现，也不像电气传动故障那样便 于检测。因此液压系统常见故障出现的部位与原因是存在一定 隐蔽性的 ;②故障存在多样性与复杂性。液压系统的常见故障 有可能是各式各样的， 并且存在同时出现多个故障的情况， 这就 使液压系统故障更具复杂性 ;③故障存在难以判断性。导致液 压系统故障出现的原因是多方面的， 有可能是渐发故障， 比如因 零件受损而导致配合零件间隙不断增大，密封件的材质慢慢磨 损等而出现渐发故障 ;有可能是突发故障，比如元件由于异物 突发卡死导致动作失灵而出现突发故障 ;或者因为受机械、电 气、外在因素影响，导致液压系统出现故障。因此一旦液压系统 出现故障之后，就需要综合考虑各方面因素认真检查并诊断故 障原因，明确出现故障的位置和原因 ;④出现相同故障原因的 多样性。液压系统出现相同故障的原因也是多方面的， 并在这些 原因往往是相互影响的 ;⑤出现故障的偶然性及必然性。液压 系统当中出现的故障区分为偶然出现与必然出现两种情况。偶 然出现故障的情况有 ：油液中的污物偶然卡死溢流阀和换向阀 的阀芯，导致系统出现偶尔失压和无法换向的问题 ;电网电压 的偶尔变化，让电磁铁不能正常吸合导致电磁阀无法正常运行 等，以上故障并非时常出现，并且其出现缺少一定规律。必然出 现故障的情况往往会持续不断的出现，同时是由具有一定规律 的原因导致的， 比如油液粘度偏低导致液压系统泄漏、液压泵内 部间隙较大而导致内泄漏加， 并降低大泵的容积效率等。
3 连铸机设备液压系统常见问题
3.1 连铸机设备液压系统元件故常见问题
3.1.1 排油量不足， 执行机构动作迟缓
①吸油管和滤油器阻力过大或者堵塞，需要及时进行清洗 和排除阻塞 ;②吸油炉管径太小， 需要合理增大管径， 保证吸油 路畅通无阻 ;③液压油箱油面太低，需要检查油量，及时加油 ; ④泵体内没有充满油， 残留有空气， 需要向泵内灌油排气 ;⑤密 封不严， 进入了空气， 需要拧紧相关接头 ;⑥柱塞和缸孔间或者 配油盘和缸体间产生磨损需要更换接触面， 确保接触良好。
3.1.2 输出油液压力不够或者压力脉动过大
①吸油口堵塞或者通道比较狭窄，需要及时清理堵塞，扩大 通油面积 ;②油温比较高，油液粘度降低，出现泄漏情况，需要 控制好油温或者使用粘度高的油液 ;③缸体和配油盘之间、柱塞和缸孔之间都存在磨损情况， 内泄漏较大， 需要及时维修或者 更新接触面 ;④变量机构偏角较小，流量太小，需要调大偏角 ;⑤中心弹簧疲劳， 内泄增大， 需要更新中心弹簧 ;⑥变量机构不 协调，如果偶然脉动，就是因为油液影响，如果时常脉动，就需 要更新变量机构 ;⑦液压泵效率低下，需要对液压泵故障进行 诊断和处理。
3.1.3 噪音太大
①泵内进入了空气，需要排气并对进气位置进行检查 ;②轴承装配不适宜或者单边磨损，需要及时检查轴承损坏情况， 并进行更新;③滤油器堵塞，吸油困难，需要及时清洗滤油器;④油液不干净，需要进行抽样检查，更新油液;⑤油液粘度太 高，吸油阻力较大，需要更新粘度较小的油液;⑥油液液面太 低，液压泵吸空而出现噪音，需要加油并对密封情况进行检查。
3.1.4 泄漏
①缸体和配油盘间磨损，需要更换接触面 ;②中心弹簧受损，导致缸体和配油盘间的密封性削弱，需要更新中心弹簧 ; ③轴向间隙太大，需要根据相关规定对轴向间隙进行调整;④ 柱塞和缸孔间有所磨损，需要更新柱塞;⑤油液粘度太低，出 现内泄情况，需要更换粘度合适的油液;⑥传动轴上的密封受 损，需要更新密封圈;⑦各个结合面和管接头螺铨、螺母没有 拧紧，密封性不足，需要加固并加强密封。
3.2 换向阀液压常见问题
3.2.1 不换向
(1) 滑阀卡住。滑阀的阀芯和阀体之间配合间隙太小，需要 对间隙情况进行检查， 维修或者更新阀芯 ;阀芯受损， 颗粒脱落 污染油液，使得轴向液压卡紧，需要维修阀芯，改换新油 ;因为 形状误差，阀芯和阀孔装配不同心，使得轴向液压卡紧，需要调 整几何偏差和同心度 ;阀体和阀芯变形， 使得阀芯被卡住。
(2) 电磁铁问题。电源电压过低，电磁铁无法推动阀芯，需要 检查电源电压 ;交流电磁铁由于滑阀卡死，铁心不能吸到底而烧 毁，需要改换电磁铁 ;因为漏磁，吸力不够，不能推动阀芯，需要 确定漏磁原因， 改换电磁铁 ;液动控制油压偏小， 无法推动阀芯。 3.2.2 干式电磁铁推杆位置漏油
①推杆位置密封圈严重受损，需要及时更新密封 ;②电磁 滑阀两端泄油腔背压太大， 并向推杆位置漏油， 需要单独回油箱 来降低背压。
3.2.3 湿式电磁铁吸合释放太过迟缓
电磁铁后端密封螺钉位置空气没有完全排放，压缩空气变 成阻尼，导致动作迟缓，安装过程中需要先拧开密封螺钉，等充 满油之后再拧紧密封。
3.3 溢流阀常见问题
3.3.1 振动和噪音
(1) 流体噪音。溢流阀溢流之后出现的气穴气蚀噪音、涡流 噪音以及剪切流体噪音 ;溢流阀卸荷时压力波出现的冲击声，需要增多卸荷时间 ;先导阀与主阀由于受压力分布不均而导致 高频噪音，需要提高阀的几何精度，扩大回油管径，选用相对软 的主阀弹簧与粘度合适的油液 ;回油管路中进入空气，需要排 气并加强密封。
(2) 机械噪音。滑阀与阀孔配合太紧或者太松都会出现振动 与噪音，需要进行检查和调整 ;调压弹簧过软或者变形而导致 出现噪音， 需要改换调压弹簧 ;调压螺母松动， 需要拧紧 ;锥阀 磨损，需要及时进行更换 ;和液压系统其他元件出现共振而造 成噪音， 需要及时消除共振。
3.3.2 系统压力太大， 调整不见效
①主阀到先导阀的控制油路被堵塞，先导阀没有控制油压， 检查油路并保持畅通 ;②先导阀回油的内泄油口存在污物堵塞， 先导阀无法控制压力 ;③阻尼孔磨损太大，主阀芯两端油压平 衡，滑阀打不开 ;⑤油液污染，滑阀卡在关闭位置，需要清理滑 阀，改换油液。
3.3.3 系统压力无法调高
①先导阀遥控口密封不够，需要严格密封 ;②先导阀遥控 油路的控制阀和管道没有严格密封 ;③滑阀内泄严重，溢流阀 内泄溢流，需要维修或者改换滑阀 ;④油液被污染，滑阀被卡 住 ;⑤锥阀、钢球同阀座之间没有密切配合， 油内泄漏。
4 连铸机设备液压系统常见问题原因分析
通过现场检查和查看液压系统的运行参数，得出导致液压 系统时常出现问题主要有以下几方面原因 ：
(1) 在运行过程中，电磁换向阀出现卡阀主要是因为液压油 洁净度不高， 液压油当中存在的杂质使阀芯运行阻力增大， 导致 出现卡阀问题。通过检查发现阀的电磁换向阀进行拆解， 发现阀 芯与阀座上存在较多杂质，在相关阀台位置提取油样进行检验， 油液洁净度是 9级，油液污染在一定程度上提高了电磁换向阀的 卡阀概率。
(2) 对于液压管路在回转台包臂升降过程中存在的振动过 大的问题， 通过对于包臂升降液压缸内腔容积过大， 换向阀换向 时，液压冲击是导致管路振动过大的因素， 并且回转台阀台和回 转台之间距离较远，管路距离导致包臂升降过程所需的流量大 幅度增多， 液压系统的管路振动也更加严重。
(3) 主机液压系统柱塞泵使用时长短，要比振动台液压系统 的柱塞泵更低， 主机液压系统采用的液压油是水乙二醇， 相对比 振动台液压系统采用的液压油HF122.前者的自润滑性更差，导 致柱塞泵严重磨损， 并令主机液压系统蓄能器氮气压力低下， 导 致回转台包臂升降过程中， 蓄能器无法提供充足的流量， 柱塞泵 的工作负担增大， 且使用时长减缩。
(4) 振动台液压系统的液压缸与铸坯之间距离较近，液压油 的油温比较高， 系统使用板式换热器冷却液压油， 将连铸机二冷 水当做冷却水，二冷水温度比较高，并且板式散热器规格偏小， 导致冷却效果不佳。
5 连铸机设备液压系统常见问题的改进措施
通过对连铸机设备液压系统的常见问题进行分析，得出常 见问题的主要源头是油液污染与设备磨损，建议采取以下改进 措施。
5.1 提高液压油洁净度
为提高液压系统油液洁净度，需要把加油滤油小车改装成 过滤机， 通过过滤机的过滤器来过滤液压油中的杂质。把液压系 统回油总管和循环过滤器改造成具有更高精度的过滤器，同时 定期改换滤芯。
针对可能导致油液被污染的现象，需要严格明确相关运作 标准，拆除液压管路、换向阀并及时堵塞油口，避免管路进入杂 质。改换核心部位的高压胶管，事先清理高压胶管，尽量避免液 压系统有杂质进入。
5.2 减小回转台与阀台之间的距离
为使回转台包臂升降时的液压油流量下降，应降低系统 受到的液压冲击，对回转台阀台进行移动，减小二者之间的距 离。并重新固定管路，对点检加强维护，保证管夹具有较强的 牢固性。
5.3 及时添补蓄能器氮气
相对比矿物液压油，水乙二醇具有更强的抗燃性，连铸机高 温部位采用水乙二醇更具安全性，并且主机液压系统全部改用 为HF122 液压油的成本较高，在继续采用水乙二醇情况下，为 了充分发挥蓄能器的稳压作用， 必须保障柱塞泵稳定运行， 减少 柱塞泵的负载，当蓄能器中的氮气压力降低时，及时补充氮气， 让蓄能器可以提供足够的液压油流量，才可以延长柱塞泵使用 时长， 并为柱塞泵稳定运行提供保障。
5.4 加装板式换热器
对于振动台液压系统油温较高情况，需要安装一套工业新 水管路，但是这种改进措施需要较高成本。应在现有基础上，在 管路的原板式换热器上，并联一台 30m2 的板式换热器，以此提 高液压油的冷却效果。
6 相关注意事项
6.1 前期准备工作
若想要对连铸机设备液压系统常见问题进行快速诊断并处 理好， 需要进行许多的前期准备工作。①液压点检员需要全面了 解连铸机生产工艺与液压系统， 掌握液压系统原理图， 知道各个 液压元件结构及功能，对于液压系统有可能出现的问题与原因 具有较为深入的了解， 并具备较高的专业素养、职业技能以及敬 业精神。②对连铸机液压系统技术情况非常了解，对液压泵站、 液压阀台及液压执行机构而做到心中有数，清楚知道液压系统 存在的不足与故障倾向。通过定期维护与及时处理液压系统存 在的故障， 在日常维护中重视把控液压系统油液的清洁度， 不会 由于油液清洁度不符合标准就出现问题的局面 ;③多了解和液压系统控制有关联的电气控制与自动化仪表等专业知识，多和 电控仪表点检员进行交流，清楚了解电控仪表出现故障有可能 会使液压系统受到的影响 ;④通过各种渠道搜集整理液压故障 的因果图表、故障逻辑推理图及鱼刺图等， 根据连铸机设备液压 系统的具体情况， 制定液压系统常见问题处理预案， 让点检人员 与维修人员在处理液压系统常见问题时， 能够做好思路清晰， 降 低盲目性。并认真总结每一次液压故障的教训与总结， 加强健全 常见故障处理预案，以此提高故障处理效率 ;⑤连铸机设备液 压系统当中的核心元件，比如主要的泵与伺服阀件等需要准备 好应急备件， 从而便于在第一时间内改换可疑元件， 是快速处理 液压常见故障最简便的方式，同时也是避免液压元件损坏而没 有备件可供改换，导致液压系统出现长时间停机停产情况 ;⑥ 制定规范的连铸机设备故障交接制度，当液压系统出现问题时， 值班的生产操作人员就需要向液压点检维修人员仔细讲述出现 设备在故障前后的情况与故障具体现象，为快速处理故障提供 及时、可靠的信息， 为点检维修人员诊断与处理故障提供有利条 件 ;⑦液压系统点检人员与维护人员需要把故障诊断与处理所 需的工具、材料、备件依照事故预案准备好，尽可能防止因为材 料备件不足而导致液压系统故障不能及时得到处理 ;⑧各管理 层需要正确认识钢铁生产与连铸机设备之间的关系，理清钢铁 生产与连铸机设备维修之间的关系，为连铸机设备液压系统提 供充足的检修时间与必要的备件材料，尽可能将液压系统常见 故障杜绝在萌芽状态， 减少非必要的成本。
6.2 液压系统常见故障处理流程
在点检员接收到连铸机设备液压系统出现故障急需处理的 消息后，需要通过电话了解系统故障的具体情况与连铸机生产 条件及外部环境正常与否，提前对故障出现原因进行大概的了 解与判断， 并和维修人员联合进行检修准备工作。点检人员还需 要积极配合对故障的处理， 及时解决有关技术问题。在现场检查 液压系统时，需要结合故障具体情况与特征来判断和故障相关 的位置，进一步缩小故障范围。确定故障原因时，需从可能导致 出现故障和最便于检查的位置开始， 从而提高诊断速度。在对各 种现象进行分析判断后，明确故障主要位置与出现故障的原因， 进行排除故障与试车检验等工作。
7 结语
综上所述，连铸机设备液压系统运行当中，一旦出现常见故 障，一方面会对设备的安全运行造成较大威胁， 另一方面会增加 额外的维修成本。所以， 采取切实有效的措施及时处理好液压系 统常见故障是极为必要的。但是由于连铸机液压系统结构相对 复杂， 导致出现常见故障的原因也是多方面的， 所以钢铁企业需 要做好液压系统日常保养和维修工作， 尽量出现常见故障， 提高 液压系统运行效率， 确保生产稳定进行。
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