步進梁升降液壓系統故障分析論文

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1軋機出口步進梁液壓控制系統故障現象

（1）步進梁液壓系統原理(參見附圖1)

步進梁液壓系統原理如圖1所示，上升時，HSV/20換向閥得電換向，壓力油經過閥芯20、閥芯11進入液壓缸無桿腔，有桿腔的油打開閥芯17接回油箱，液壓缸上升。下降時，HSV/21換向閥得電換向，壓力油經過閥芯18進入液壓缸有桿腔，同時壓力油經HSV/21閥推動液控換向閥15換向，無桿腔的油經閥芯13接回油箱，液壓缸下降。

（2）步進梁液壓系統在應用過程中出現的問題

酸軋聯機生產以后，軋機出口步進梁在1號梁體上連續放4～5個大卷（16～18T）時不能下降，這個現象較集中和頻繁，平均每個班有2次，每次處理時間都在2～5分鐘左右，制約了機組的正常生產節奏。維護人員只有安排專人在現場捅閥維持生產：在不能下降時，手動捅一下上升的換向閥（HSV/20）后，步進梁就可以下降；這種辦法既不安全，又大大增加了勞動強度。

2原因分析

經過現場檢測，在不能下降時，MP32A、MP1測壓頭的壓力為50~70bar，MP32B測壓頭的壓力為70bar，判斷液控換向閥存在問題。液控換向閥型號4WH6GA5X，因為與液壓回路的功能要求相反(見圖一，參照附圖1），設計制造方在液控換向閥與閥塊間增加了一個液壓油路轉換塊（原理見圖二），轉換塊上下疊加面油口布置圖見圖三，液控換向閥組等效液壓原理圖見圖四。

當液控換向閥的T口經油路轉換塊接到A口（見附圖1的A口）時，液控換向閥組的工作原理如下（參見附圖1及液控閥組原理圖），當步進梁升起后，無桿腔壓力保持在50～70bar，同時這個壓力作用在液控換向閥閥芯的兩端；當下降換向閥HSV/21得電時，“a”口的壓力油（70bar）作用在液控換向閥的先導活塞的左側，但由于先導活塞的右側有（50～70bar）壓力，先導活塞輸出的作用力為左右兩側的壓力差和面積的乘積。步進梁上的卷重越大，作用在先導活塞右側的壓力就越大，先導活塞輸出的作用力就越小，當這個作用力不能克服閥芯左側的彈簧力時，閥芯就不能向左移動或移動量沒有達到要求的移動量，不能實現完全換向，即“P”、“T”油口不能連通，插裝閥芯13上腔的壓力油不能接回油箱瀉壓，所以不能向上移動接通油路，步進梁就不能下降。但因為“a”口的壓力油有一個速度（沖擊），完成換向的可能性較大。

經過分析確認，步進梁升降控制存在設計制造缺陷，以前產量不大時未能完全暴露出來；今年以來，隨著酸軋機組產量的迅速提高，該缺陷明顯暴露出來，成為制約機組生產的重要條件，必須進行改進。

3改造措施

根據液壓回路的原理和備件情況，推薦如下幾個方案。

方案一：更換步進梁升降控制閥塊

原酸洗入、出口步進梁升降閥塊工作液壓原理及控制與現有閥塊完全相同，可以進行替換（原閥組有備件）；也可以并聯工作，分別控制兩段步進梁，以保持兩段步進梁升降速度受控，并可以轉換為一個閥組控制兩段步進梁。

方案二：采用新的轉換塊及液控換向閥

轉換塊：利用現有雙單向節流閥加工或新作，通斷情況如圖五所示，A口開口可調節。

液控換向閥：采用液控換向閥型號為4WH6C5X，有備件或現場可以組裝。

改造后液控閥組等效原理圖見圖六。

方案一實施需停機時間長，且原酸洗下機閥臺部分元件損壞，不能立即施工。考慮問題的緊迫性，決定采用方案二，完全避免在下降時在MP32A和MP1點（見附圖1）處產生壓力，液壓回路工作穩定。

方案二所需的備件、資材我廠均有，加工難度不大；設備安裝、調試時間較短，利用一次定修就可以完成。

4結束語

改造后原理圖見附圖2。軋機出口步進梁升降控制改造以后，一個月內未出現一起步進梁不能下降的故障；步進梁承載能力明顯加強，能夠在步進梁1、2號梁體上連續放滿鋼卷的情況下正常升降，完全達到了改造的目的。改造徹底消除了步進梁不能正常下降的故障，使步進梁運行更加穩定、受控，滿足了機組正常生產的需要。

附：附圖一軋機出口步進梁升降控制液壓原理圖

附圖二軋機出口步進梁升降控制液壓原理改造圖

參考文獻：

[1]雷天覺.新編液壓工程手冊（上、下冊）[M].北京：北京理工大學出版社，1998.

[2]蘇欣平.液壓系統故障的快速診斷和排除[J].機床與液壓，2003，（2）.

【摘要】該文對冷軋廠軋機出口步進梁液壓系統出現問題的原因進行了分析，并結合該液壓系統的特點，提出了相應的解決辦法，經實踐證明該方法切實可行。

【關鍵詞】步進梁升降液壓系統故障