王　順，楊　剛（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣056404）

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扇形段液壓故障的分析與處理

王順，楊剛
（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北涉縣056404）

［摘要］針對(duì)天鐵熱軋板公司連鑄車間扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)液壓故障，分析出其產(chǎn)生原因?yàn)樯峡蚣軇?dòng)作過程中油缸下腔沒有進(jìn)油，通過整體更換缸控制閥塊，使扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)恢復(fù)正常，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。

［關(guān)鍵詞］扇形段；動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)；段控制器；夾緊缸；液壓閥組

1　引言

天鐵熱軋板公司二號(hào)板坯連鑄機(jī)由西門子奧鋼聯(lián)公司（VAI）設(shè)計(jì)完成，主體設(shè)備采用全部進(jìn)口，于2008年7月投產(chǎn)運(yùn)行。二號(hào)板坯連鑄機(jī)采用了當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)，該系統(tǒng)相較于沒有采用動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)的天鐵熱軋板公司一號(hào)板坯連鑄機(jī)，最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠根據(jù)板坯內(nèi)部結(jié)晶狀況在線動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整扇形段輥縫開口度，實(shí)現(xiàn)板坯內(nèi)部缺陷的二次結(jié)晶，大大改善板坯內(nèi)部質(zhì)量，提高板坯成材率。

2　扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)故障

扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)主要組成部分包括計(jì)算機(jī)軟件控制系統(tǒng)、電氣控制線路、扇形段機(jī)旁控制單元（段控制器）、扇形段機(jī)上組成部分。扇形段機(jī)上組成部分如圖1所示，主要包括1#～4#扇形段夾緊缸及其對(duì)應(yīng)的控制閥塊、電氣連接裝置及其線路等。

圖1　扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)

2015年9月30日，天鐵熱軋板公司連鑄車間乙作業(yè)區(qū)夜班在二號(hào)連鑄機(jī)正常送引錠過程中，發(fā)現(xiàn)白班剛上線的3流4段機(jī)前監(jiān)控畫面顯示報(bào)警，扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下后1#缸輥縫被抬起，其余液壓缸存在抬起趨勢(shì)，具體報(bào)警畫面如圖2所示。

從圖2中可知，二號(hào)板坯連鑄機(jī)3流4段在送引錠過程中扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)輥縫設(shè)定值為240.50 mm。當(dāng)送引錠至4段位置扇形段驅(qū)動(dòng)輥壓下，此時(shí)4段機(jī)前畫面出現(xiàn)報(bào)警，從畫面中可以看出，3流4段1#缸輥縫數(shù)值為245.33 mm，該扇形段其它3個(gè)夾緊缸也有不同程度抬起趨勢(shì)。

圖2　機(jī)前顯示畫面

根據(jù)以上數(shù)值信息初步判斷3流4段扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下液壓系統(tǒng)或存在異常。當(dāng)晚設(shè)備檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)后排查了3流4段扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)電磁閥得電未見異常。隨后對(duì)1#缸所屬閥組中安全閥進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，電氣檢修人員排查了該扇形段電氣系統(tǒng)，未見異常，崗位操作人員采取了屏蔽措施，在線按計(jì)劃開澆，后因煉鋼系統(tǒng)RH爐故障原因，二號(hào)機(jī)兩流鋼種CC04一爐終澆。

3　故障處理與分析

液壓閥組控制原理如圖3所示。2015年9月30日天鐵熱軋板公司連鑄車間丙作業(yè)區(qū)白班，設(shè)備、電氣檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)后根據(jù)二號(hào)板坯連鑄機(jī)扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下液壓系統(tǒng)控制原理，并且深入了解了夜班故障現(xiàn)象及處理情況后，采取了以下措施。

圖3　液壓閥組控制原理圖

3.1初始復(fù)位

設(shè)備、電氣、崗位操作人員首先對(duì)3流4段在空載狀態(tài)下的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試，從段控制器輥縫數(shù)值的變化來看：

手動(dòng)模式下1#缸上升速度快于其它3個(gè)缸，下降速度慢于其它3個(gè)缸，超出4個(gè)油缸許用同步誤差，段控制器鎖死，校驗(yàn)?zāi)Ｊ较?個(gè)缸復(fù)位最大輥縫。

從空載調(diào)試的情況來看，不排除電氣控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)故障。因此電氣檢修人員對(duì)段控制器控制系統(tǒng)、機(jī)上電氣控制元器件整體進(jìn)行了排查，未發(fā)現(xiàn)異常。

設(shè)備檢修人員對(duì)1#缸控制閥組中由于夜班誤動(dòng)的安全閥重新進(jìn)行了調(diào)整、復(fù)位，按照原有標(biāo)記進(jìn)行了鎖死。電氣操作人員隨后手動(dòng)模式空載狀態(tài)下段控制器調(diào)試，3流4段上升、下降各3次，之前狀況基本消除。經(jīng)與崗位操作人員溝通，試送引錠桿，確認(rèn)處理結(jié)果。

3.2故障分析

12∶30左右檢修人員接到崗位操作人員反饋3 流4段在送引錠開澆準(zhǔn)備過程中出現(xiàn)報(bào)警，機(jī)前畫面如圖2所示，此時(shí)驅(qū)動(dòng)輥處于壓下狀態(tài)。

從圖3原理圖上可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輥壓下時(shí)整個(gè)扇形段上框架受到引錠桿反作用力，為了保持整個(gè)扇形段上框架不發(fā)生被抬起的狀態(tài)，夾緊油缸下腔必須進(jìn)油保壓，才能抵消整個(gè)扇形段上框架受到的引錠桿反作用力，實(shí)現(xiàn)上框架的受力平衡。

夾緊缸工作原理如圖4所示。

圖4　夾緊缸工作原理

因此出現(xiàn)圖2所示報(bào)警狀態(tài)可以初步判斷1#夾緊缸液壓控制系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。

依據(jù)排查先易后難的方向，結(jié)合圖3夾緊缸閥組液壓原理圖，首先確認(rèn)是否液控單向閥出現(xiàn)問題，由于整個(gè)閥組包括閥塊備件緊缺，因此只能從線下套件上拆用備件，在單向閥的更換作業(yè)上消耗較長(zhǎng)時(shí)間。液控單向閥更換完畢后，開啟閥門重新試壓引錠桿依然報(bào)警，說明問題不在單向閥上。

進(jìn)一步判斷可能是換向閥出現(xiàn)問題，隨即更換換向閥作業(yè)，重新壓下調(diào)試，依然報(bào)警。

由于主油路壓力正常，判斷油缸控制閥組油路或缸內(nèi)可能存在問題，因此決定對(duì)閥組或缸體進(jìn)油情況進(jìn)行排查。

引錠桿歸于存放位待命，3流4段處于空載狀態(tài)，油缸上、下腔及閥組P、A、B口連接測(cè)壓軟管，段控制器動(dòng)作，分別查看軟管出油情況，初始狀態(tài)連接油缸A口的軟管排出部分壓力空氣，未見出油，段控制器顯示依然1#缸上升速度快于其余3缸，下降速度慢于其余3缸。

后測(cè)壓軟管連接P、B口，P口出油，壓力顯示正常，B口出油正常。后經(jīng)3次反復(fù)確認(rèn)，最終認(rèn)為1#缸A口始終沒有油，也就是上框架動(dòng)作過程中油缸下腔沒有進(jìn)油。

3.3故障排除

由于問題原因基本確定，考慮17∶30二號(hào)板坯連鑄機(jī)計(jì)劃開澆，因此決定采取整體更換3流4段1#缸控制閥塊的方案。

由于整體閥塊備件緊缺，只能從離線套件拆閥塊備件，在線拆、裝閥塊時(shí)由于受到空間、環(huán)境限制，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，造成在17∶30 1#缸整體閥塊才能更換完畢。

崗位操作人員空載調(diào)試段控制器顯示4個(gè)油缸上升、下降速度在可用范圍，送引錠準(zhǔn)備驅(qū)動(dòng)輥壓下機(jī)前畫面顯示正常，輥縫數(shù)值沒有變化，具備開澆條件。

由于17∶30二號(hào)板坯連鑄機(jī)3流不具備開澆條件，4流先行開澆，18∶00時(shí)3流具備條件后送引錠，未見異常，跟蹤開澆過程30 min以上，扇形段動(dòng)態(tài)輕壓下系統(tǒng)一切正常，故障消除。

4　結(jié)束語

通過對(duì)該起故障處理過程的梳理與總結(jié)，不難得出一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)：故障或事故的處理必須建立在理論基礎(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)狀況充分了解和掌握的前提下；故障或事故的處理一般堅(jiān)持先行排查容易出故障或引起事故的點(diǎn)或零部件，既節(jié)省時(shí)間，還可節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。此次故障的處理過程中發(fā)現(xiàn)該扇形段在離線維修校驗(yàn)輥縫過程中存在夾緊缸動(dòng)作異常情況，只是四個(gè)夾緊缸輥縫相差不是很懸殊，加上驅(qū)動(dòng)輥沒有負(fù)載等因素，該重要信息被忽略了。因此在扇形段上線之前的隱患排查與處理顯得更為重要，可避免類似故障的再次發(fā)生，同時(shí)為以后同類故障的快速處理提供參考。

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Analysis and Handling of Segment Hydraulic Fault

WANG Shun and YANG Gang
（Hot Rolling Plate Mill，Tianjin Tiantie Metallurgy Group Co.，Ltd.，She County，Heibei Province，China 056404）

AbstractThe author analyzes the hydraulic fault of segment dynamic soft reduction system at the casting plant of Tiantie Hot Rolling Plate Mill and found the cause as no incoming oil at the lower cavity of the cylinder during the movement of upper frame. After changing the complete control valve block for the cylinder，segment dynamic soft reduction system returned to normal conditions. The stable and smooth production was ensured.

Key wordssegment；dynamic soft reduction system；segment controller；clamping cylinder；hydraulic valve block

doi：10.3969/j.issn.1006-110X.2016.03.021

收稿日期：2016- 02- 08修回日期：2016- 02- 25

作者簡(jiǎn)介：王順（1984—），男，主要從事設(shè)備管理方面的研究工作。