摘要:主要介绍了轧机中的液压系统的振动的类型、原因,以及抑制液压系统振动的对策,对轧机的液压系统的振动故障的避免和解决作了积极的探索.
关键词:轧机;液压;振动故障
一、轧机液压系统的故障诊断方法
对于CSP热轧机液压系统而言，由于液压管道内油液处于流动状态，液压元件的内部情况和外部密封件的损坏情况不易被察觉到，这给工作人员进行诊断维修带来了巨大的困难。尤其当机械、液压、电气等故障交织在一起时，极难诊断。液压系统故障诊断常用的方法有主观诊断法、基于数学模型与信息处理诊断方和智能诊断法。
1.1主观诊断法
主观诊断法是对液压设备维修经常采用的方法，主要依靠研究人员的感官和简单的诊断仪器，采取轧机液压系统振动抑制措施应该从两个方面着手:一方面在液压系统设计和相关机械结构设计时,要采取有效的技术措施进行防范;另一方面,在液压系统和相关机械系统安装和运行过程中,要严格按照操作规程进行安装和操作并定期进行维护保养。
1.1.1尽量选择运转平稳、噪声低的电动机、液压泵,使用弹性联轴器进行连接.安装调试时,确保具有良好的同心度。
1.1.2尽可能采用立式油泵电机组,把泵浸入油中,并在泵组安装面加橡胶垫以及泵出口安装液压软管减振。
1.1.3合理设计油箱容积,保证在吸油后最低液面时有足够油量,并设置隔板将吸、回油管隔开。
1.1.4按设计规范安装管夹,减少管路急转弯,并设置具有一定刚度的管路支架,将管路卡牢,以及在管路的各高点处设置具有排气装置的测压接头。
1.1.5做好管路连接处的密封设计,消除泄露。
1.1.6在容易产生压力冲击处设置蓄能器。
1.1.7采取适当的动态补偿措施,维护系统稳定。
1.1.8定期检查管路接头的密封性能,对油液进行抽样检测结合液压专家的实践经验，判断产生故障的部位以及原因，并提出故障排除的方法。主观故障诊断法分为感官诊断法、逻辑逼近分析法、参数测量比较法、方框图分析法以及鱼刺图分析法等。
1.2基于数学模型与信息处理的故障诊断法
随着诊断理论和传感器技术的发展，逐步形成了基于数学模型与信息处理的故障诊断方法。这种诊断方法是通过一定的数学手段来描述液压系统某些可测物理量在幅值、相位、频率及相关性上与故障之间的关系。通过对幅值、相位以及频率等的测试可以找出液压系统的故障源所在，从而提出解决方案。基于数学模型与信息处理的故障诊断方法分为状态估计法、参数估计法、时域分析法、频域分析法、时频域分析法和多传感器信息融合法等。
1.3智能诊断法
CSP热轧机液压系统故障的多样性、突发性、成因的复杂性和进行故障诊断所需要的知识对专家实践经验和诊断策略的依赖性，使研制智能化的液压故障诊断系统成为当前的趋势。智能诊断法分为基于神经网络的诊断法、基于专家系统的诊断法、基于模糊逻辑的诊断法、基于故障树分析的诊断法和基于实例推理的诊断法等等。
二、轧机液压系统的故障诊断与分析研究
CSP热轧机的液压系统是由液压泵、液压缸、各种阀类元件、液压管路以及密封元件等组成，从这些液压系统组成元件中，运用液压系统故障诊断的方法找出CSP热轧机液压系统故障原因，从而提出改进措施，提高液压系统的稳定性，进而提升该厂热轧机的工作状况，提高轧制铝板产品的质量。
2.1液压泵的振动诊断
液压泵是液压系统的核心部件，对于它的故障诊断是十分重要的，CSP热轧机液压系统所用的液压泵是柱塞泵。柱塞泵的振动故障是由于泵内的相应元件或者是液压油产生的激振，传递到液压泵壳体上，从而表现出来的。
2.2液压缸的振动检测
液压缸是液压系统中的执行元件，它将油液的压力能转换为机械能。在整个轧机液压系统中它起着同样的作用，它将油液的压力能转换为轧辊的机械能，从而实现轧辊的直线运动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于板带材的厚度是由轧辊辊缝进行控制，而轧辊是由液压缸进行驱动的，因此液压缸的振动对轧制钢制产品的厚度具有很大的影响。
利用电感检测器结合信号处理与智能诊断法可以找出液压缸常见故障原因。
2.2.1活塞杆与缸筒卡住或液压缸堵塞，从而引起液压缸误动作，导致整个缸体的振动。
2.2.2液压缸密封性不好，出现漏油现象，严重影了系统的压力稳定，从而导致了液压缸振动剧烈。
2.2.3由于液压缸润滑不良或者加工时出现缸孔超差导致活塞出现爬行活塞滑移。
2.3各种阀类元件的故障诊断利用传感器技术，结合先进的液压系统故障诊方法对溢流阀和减压阀性能进行测试，从而找出溢阀和减压阀的故障原因。并提出改进措施，提高液阀的稳定性，使液压系统更好的处于工作状况。
2.3.1溢流阀的故障诊断
2.3.1.1由于液压油中存在油液杂质，使得阻尼孑塞从而导致阀芯移动不灵活而产生振动故障。
2.3.1.2先导阀锥阀座上的阻尼小孔堵塞，油压传不到锥阀上，先导阀失去了对主阀压力的调节作从而无法泄油导致溢流阀压力升高。
2.3.1.3阀芯与阀座配合间隙过大，内泄漏严重，产严重的振动噪声。
2.3.2减压阀的故障诊断与分
2.3.2.1由于调压弹簧永久性变形、压缩行程不够导致阀腔磨损过大使得减压阀的出口压力无法达到额定值。
2.3.2.2由于主阀芯卡死，阻尼孔L堵塞导致调节调手轮时出口压力无法上升。
2.4管路的故障分析液压系统中用来连接回路的管道分为刚性管道和橡胶软管。
2.4.1由于轧机液压系统的橡胶连接管路都暴露强红外辐射之下，极易造成橡胶软管老化破裂，导致液泄漏，使系统压力无法达到额定值，从而导致整个系统工作故障。
2.4.2各类刚性管道，因为安装不牢固等原因，造了管道的振动，从而导致了液压油的不稳定性，从而响整个液压系统。
2.5密封元件的失灵由于轧机液压系统管路长且管系复杂，同时液系统油液流量大，功率高，因此对密封元件的检测非重要。及时发现系统的泄漏，对提高整个系统的稳性，提高轧机产品的产量具有重大意义。
三、轧机液压系统的振动故障诊断实例
某厂的热轧机生产线轧制薄规格热轧板时出现严重的振动,严重地影响了系统的寿命以及产品质量的提高和新产品的研制与开发.为解决轧机的振动问题,对该钢厂轧机的液压泵、液压管道、液压压下系统(AGC)、凸度调节系统(CVC)、弯辊系统、活套系统等进行了监测,采集了大量的振动数据。
3.1轧机恒压变量轴向柱塞泵振动测试
某轧机液压泵是由VICKERS公司设计制造,泵斜盘的最大摆角是18°,斜盘上有9个静压轴承滑靴和柱塞。柱塞泵的振动是由泵内相应的元部件或液压介质产生激振,传递到壳体上表现出来的,故在该泵的变量头顶部和变量头侧部设置了测点。改进措施实施前液压泵的振动波形,振速达4mm/s.通过对泵站与油箱状况的改进,采取适当提高油箱液位,避免液压泵的吸空,降低了气蚀振动;对部分泵增加减振垫,对联轴器的同轴度进行校核等，大幅度降低了柱塞泵的震动，提升了液压系统稳定性。
结论：
轧机液压系统复杂,振动原因多样,需要从整体上对系统进行分析.通过对某轧机液压系统进行振动测试分析,并根据相关结论采取正确的措施,使得液压系统的工况得到改善,系统振动得到抑制,延长了轧机的寿命,保证了产品的质量以及新产品的顺利研制和开发。
参考文献：
[1]王星，黄志坚，何祥华．轧机液压振动系统故障的诊断与分析[J]．南方金属，2017，(6)：1—3．
[2]黄志坚，华远忠．轧机液压系统故障诊断与状态检测[J]．冶金丛刊，2016，(2)：1—2．
[3]王学孔，陈章位，陈家焱．轧机液压设备远程监测与故障诊断系统研究[J]．机床与液压，2017，(5)：1—2．
论文作者:李国华,孙宁,谢新伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/30
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