INMO結(jié)晶器一個(gè)典型液壓故障的分析及改進(jìn)

李冬春，侯立剛

（寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司，上海寶山201999）

INMO結(jié)晶器一個(gè)典型液壓故障的分析及改進(jìn)

李冬春，侯立剛

（寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司，上海寶山201999）

簡要介紹了INMO結(jié)晶器液壓系統(tǒng)的工作原理，闡述了INMO結(jié)晶器一個(gè)典型液壓故障的分析及改進(jìn)方法，并重點(diǎn)分析了液控單向閥性能隨工況的變化而變化的特點(diǎn)，為正確使用液控單向閥提出了一定的參考意見。

INMO結(jié)晶器；液壓系統(tǒng)；液控單向閥

寶山鋼鐵股份有限公司煉鋼廠的4#板坯連鑄機(jī)為現(xiàn)代化的高拉速雙流板坯連鑄機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)高效連鑄，采用達(dá)涅利公司開發(fā)的結(jié)晶器和結(jié)晶器液壓振動INMO（IntegralMotion）系統(tǒng)。INMO結(jié)晶器是Danieli的一項(xiàng)專利技術(shù)，它是結(jié)晶器和振動機(jī)構(gòu)組合成一體，振動質(zhì)量小，提供相對于鑄流中心線的結(jié)晶器振動的精確導(dǎo)向［1］。系統(tǒng)本身所具有的良好的穩(wěn)定性也可減少漏鋼危險(xiǎn)，提高鑄機(jī)生產(chǎn)能力和操作靈活性，滿足生產(chǎn)品種要求。

1　INMO結(jié)晶器液壓系統(tǒng)工作原理簡述

該INMO結(jié)晶器液壓系統(tǒng)原理圖（如圖1所示）［2］。該振動閥臺有兩套控制振動油缸的閥組，一用一備（圖1所示僅為單個(gè)流一側(cè)的結(jié)晶器振動閥臺，另一側(cè)與此相同），以確保結(jié)晶器振動裝置正常工作，提高系統(tǒng)可靠性。二位四通電磁換向閥1051為液控單向閥1071、1072、1073的控制閥。這三個(gè)液控單向閥控制著伺服閥118的P口、B口和A口油路的通斷。當(dāng)電磁換向閥1051b端得電時(shí)，該伺服閥的P口、B口和A口油路全部暢通，這是伺服閥正常工作的先決條件；當(dāng)電磁換向閥1051a端得電時(shí)，該伺服閥的P口、B口和A口油路全部鎖死，從而確保振動油缸被鎖緊，此時(shí)，即使給該伺服閥以控制信號，也不能驅(qū)動振動油缸動作。在系統(tǒng)正常振動過程中，該1071、1072、1073液控單向閥一直處于開啟狀態(tài)。

圖1　寶鋼4#連鑄機(jī)INMO結(jié)晶器液壓系統(tǒng)原理圖Fig.1 Hydraulic system diagram of Baosteel4#INMOmold

2　故障現(xiàn)象及分析

2.1故障現(xiàn)象

該系統(tǒng)于2006年12月份投入使用，使用到2015年年初，多次發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在振動頻率上升后，單側(cè)實(shí)際振動曲線跟不上目標(biāo)曲線，導(dǎo)致振動不同步報(bào)警停車。其典型故障曲線如圖2所示。

圖2　INMO結(jié)晶器故障時(shí)振動曲線Fig.2 Vibration curve of INMO mo ld with fau lt

故障發(fā)生后，根據(jù)故障油缸位移曲線，判斷為故障側(cè)液壓裝置存在內(nèi)泄漏或流量供給不足?，F(xiàn)場花費(fèi)大量時(shí)間排除了油缸內(nèi)泄，安全閥內(nèi)泄和伺服閥性能劣化等故障原因，故障依舊，后來檢測原理圖上1111處測壓點(diǎn)的壓力，發(fā)現(xiàn)該處壓力僅有9MPa左右，在更換1071、1072、1073液壓單向閥后，振動曲線恢復(fù)正常。

2.2故障分析

調(diào)取該振動液壓系統(tǒng)工作時(shí)，伺服閥P、A、B口壓力曲線，發(fā)現(xiàn)在振動油缸動作時(shí)，壓力均有幅度2MPa～3MPa周期波動（壓力曲線如圖3所示），而且從現(xiàn)場使用情況來看，其振動頻率越高，其壓力波動越大。

圖3　INMO結(jié)晶器振動時(shí)壓力曲線Fig.3 Pressure curve of INMOmold in vibration

圖4　液控單向閥（SL型）性能曲線Fig.4 Perform ance curve ofpilot-controlled check valve（SL type）

查閱該107液控單向閥（SL型）性能曲線（如圖4所示）［3］，其閥口開啟所需要X口的壓力如圖4所示。在INMO結(jié)晶器振動過程中，因該單向閥A、B口有壓力波動，導(dǎo)致液控單向閥閥芯2一直在開啟位置跟隨抖動。在長時(shí)間運(yùn)動使用后，控制活塞4與閥體1磨損，導(dǎo)致控制活塞4控制側(cè)壓力下降。而在高頻率振動時(shí)，壓力下降越嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致該閥閥芯2開啟不足而節(jié)流，產(chǎn)生如圖2所示的故障現(xiàn)象。

故障后，解體下線的107液控單向閥，證實(shí)控制活塞4與閥體1磨損嚴(yán)重（如圖5所示）。

圖5　液控單向閥控制活塞與閥體磨損狀況Fig.5Wear condition of controlpiston and the valve of pilot-contro lled check valve

3　系統(tǒng)改進(jìn)

從上述分析可以看出，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上未充分考慮結(jié)晶器振動時(shí)，管路壓力波動對SL型液控單向閥的影響。為克服系統(tǒng)此處不足，保障現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定，消除故障隱患，可采取如下措施：

第一，定期檢查該處液控單向閥控制口處壓力（建議每2個(gè)月），如壓力低于18MPa，說明閥芯和閥體磨損嚴(yán)重，立即更換。

第二，將該處SL型液控單向閥替換成SV型（帶預(yù)釋壓功能）［3］，降低X口的壓力控制壓力，減少管路壓力波動對液控單向閥閥芯2的影響。

圖6　液控單向閥（SV型）性能曲線Fig.6 Perform ance curve ofpilot-controlled check valve（SV type）

4　結(jié)語

通過對INMO結(jié)晶器的此種液壓故障的分析，提出了幾點(diǎn)處理方法。該方法在現(xiàn)場實(shí)踐使用下來，一直運(yùn)行正常，并有效克服了該液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的隱患。該方法對同類使用INMO結(jié)晶器振動的故障處理有一定的參考價(jià)值。

［1］寶鋼4#連鑄機(jī)技術(shù)附件［Z］.上海寶鋼，2005：15-18.

［2］寶鋼四號連鑄機(jī)DANIELI技術(shù)資料［Z］.2006.

［3］博世力士樂工業(yè)液壓產(chǎn)品樣本工業(yè)液壓元件（第一冊）［Z］.RC21 468/02.03：1-6.

Analysis and im provem ent for a typical hydraulic system m alfunction of INMO mould

LI Dong-chun，HOU Li-gang
（Baosteel Engineering Technology Group Co.，Ltd.，Baoshan 201999，China）

Thispaperbriefly introduces theworking principleof INMOmold hydraulic system，expounds the improvement fora typicalhydraulic systemmalfunction of INMOmould，and analyzes the characteristic ofpilot-controlled check valve thatperformance varieswith theworking conditions，and proposed some suggestions for the usingofpilot-controlled check valve.

INMOmould；Hydraulic system；Pilot-controlled check valve

TH137

A

1674-8646（2016）18-0014-03

2016-08-09

李冬春（1976-），女，黑龍江伊春人，碩士研究生，主要從事冶金機(jī)械相關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)工作。