提升小車橫移油缸定位不準(zhǔn)故障分析

方 濤 李 迪 肖礦榮

（武鋼股份設(shè)備維修總廠 武漢）

卷取機(jī)提升小車橫移油缸動(dòng)作圖如圖1所示，液壓系統(tǒng)原理如圖2所示。提升小車不工作時(shí)停止在HOME位，工作時(shí)在1號(hào)位接卷，此時(shí)油缸行程為最大值。2號(hào)位送卷，此時(shí)油缸行程為零。1號(hào)和2號(hào)位上設(shè)置有占位極限，并且極限有一定的正負(fù)偏差，當(dāng)提升小車在1號(hào)位的偏差范圍內(nèi)時(shí)，帶鋼可以進(jìn)行跟蹤，同時(shí)極限就亮，代表已經(jīng)到位，可以進(jìn)行下一個(gè)動(dòng)作。

圖1 提升小車橫移動(dòng)作示意圖

橫移油缸系統(tǒng)采用比例控制來實(shí)現(xiàn)定位精度要求，油缸移動(dòng)位置可以有10 mm范圍偏差。當(dāng)油缸發(fā)生滑移沒有落在偏差范圍內(nèi)，此時(shí)帶鋼無法跟蹤，會(huì)反映到操作臺(tái)，提示發(fā)生帶鋼跟蹤極限異常，而此時(shí)的占位極限依舊亮，可以正常軋鋼，但步進(jìn)梁上的鋼卷會(huì)發(fā)生偏移。電氣方面可以通過調(diào)節(jié)偏差范圍值，使帶鋼的跟蹤繼續(xù)，但是會(huì)加大步進(jìn)梁上的鋼卷偏差，因此調(diào)大偏差范圍不是長(zhǎng)久之計(jì)。

生產(chǎn)中操作工反映，提升小車從HOME位運(yùn)行至1號(hào)位時(shí)帶鋼跟蹤極限掉，在線測(cè)量發(fā)現(xiàn)提升小車橫移油缸到達(dá)1號(hào)位后往HOME位發(fā)生較小偏移，電氣方面通過調(diào)節(jié)偏差值后跟蹤恢復(fù)正常，后來多次發(fā)生極限跟蹤不上，再次測(cè)量偏差值較之前增大。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)故障模擬，橫移油缸都是從HOME位運(yùn)行至1號(hào)位時(shí)發(fā)生帶鋼跟蹤極限掉的現(xiàn)象，且發(fā)現(xiàn)油缸前進(jìn)時(shí)（卷取機(jī)方向）都有后退現(xiàn)象，即提升小車橫移油缸到達(dá)1號(hào)位后，往HOME位發(fā)生較小偏移，而油缸在后退時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)大車方向定位良好。

由于橫移油缸從HOME位到1號(hào)位時(shí)，活塞桿伸出，此時(shí)是無桿腔帶壓。在1號(hào)位停止時(shí)向HOME滑移，初步判斷油缸到達(dá)1號(hào)位時(shí)，無桿腔壓力下降從而發(fā)生滑移。在油缸橫移停止時(shí)，對(duì)油缸的有桿腔和無桿腔同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)有桿腔壓力從未發(fā)生明顯波動(dòng)，而無桿腔壓力逐漸減小，最終接近于零。由此可知，油缸到達(dá)1號(hào)位時(shí)，無桿腔壓力在短時(shí)間內(nèi)發(fā)升了較快泄壓，油缸出現(xiàn)回退。故障初期由于壓力泄漏較慢，電氣方面通過修改臨界值可以滿足生產(chǎn)要求，當(dāng)泄漏量變大時(shí)，單靠調(diào)整臨界值，已不能實(shí)現(xiàn)既有功能。

根據(jù)圖2，油缸無桿腔壓力降低，可能是系統(tǒng)外漏、油缸內(nèi)泄、單向閥6.1、安全閥5.1、液壓鎖故障所致。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，未發(fā)現(xiàn)有漏油點(diǎn)，首先可排除液壓系統(tǒng)外泄漏導(dǎo)致壓力下降的可能。如果油缸內(nèi)泄，橫移油缸從HOME位后退至2號(hào)位時(shí)，也應(yīng)該出現(xiàn)定位不準(zhǔn)的現(xiàn)象，而在有桿腔處檢測(cè)的壓力穩(wěn)定，可以排除油缸內(nèi)泄可能。由于液壓鎖體積較小，又是直接影響油缸定位精度的元件，更換了液壓鎖后，故障依舊，因此排除了液壓鎖泄漏的可能性。調(diào)節(jié)無桿腔安全閥5.1的壓力，滑移現(xiàn)象未見好轉(zhuǎn)，更換安全閥5.1后，油缸的動(dòng)作恢復(fù)正常，不再發(fā)生滑移，證實(shí)該安全閥才是導(dǎo)致油缸定位不準(zhǔn)的故障所在。

卷取機(jī)提升小車橫移液壓系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)，從故障結(jié)果看，這是一起因安全閥故障導(dǎo)致油缸定位不準(zhǔn)的液壓故障，在設(shè)備日常操作與維護(hù)過程中，應(yīng)高度重視液壓系統(tǒng)的維護(hù)，定期對(duì)系統(tǒng)保壓元件進(jìn)行檢測(cè)，確保單向閥、溢流閥和液壓鎖等元件保壓正常都有助于避免類似事故的發(fā)生。

圖2 提升小車橫移油缸液壓系統(tǒng)原理圖