珠钢液压设备故障诊断与状态监测的策略探讨

1、珠钢液压设备故障诊断与状态监测的策略探讨1珠钢液压设备的基本特点及诊断与监测的任务 珠钢从德国引入的FUCHS电炉炼钢设备和CSP连铸连轧生产线是具有国际90年代先进水平的设备，液压系统是其重要组成部分，它贯穿于整个生产系统的整个过程。珠钢液压设备有一系列重要特点，并由此决定了故障诊断与状态监测的基本任务。 (1)压力高、流量大和功率大。例如，轧机高压泵站有8台主泵，各泵的压力为29MPa，流量为270L/min。因此，密封问题更为突出，正确监视、及时发现和有效治理各类泄漏是液压检修人员的一项重要任务。 (2)控制系统复杂、精度高。液压系统与计算机系统及传感器构成各类位置与压力反馈控制系统，设

2、备具有丰富的功能，为生产优质的产品提供了良好的工艺条件。主要的液压控制系统有：电炉与钢包炉电极控制系统，连铸大包滑动水口控制系统，连铸机液压振动系统，轧机AGC、CVC、WRB及活套等控制系统，卷取机对中控制与踏步控制系统，分卷机对中控制系统等。由于普遍采用了电液伺服阀和比例阀等元件，系统具有响应快、动作平稳和位置精度高等显著优点。例如，AGC与CVC的控制精度达m级。为维持其性能与精度，必须通过正确周到的监测、调整与维修保证液压元件、传感器、液压油、冷却器等处于良好的状态，而这些装置的技术内容十分丰富。为了真正做好故障诊断与状态监测工作，液压检修人员必须深入系统地探讨液压装置的控制原理，并掌

3、握相关的电气与计算机控制技术及钢铁冶金工艺技术，显然这对他们提出了更高的要求. (3)可靠性要求高。由于现代化钢铁冶金生产的连续性与协同性，设备动力系统关键环节的任一故障都将导致全线停机。液压系统复杂庞大精密，对外部环境的干扰敏感，容易产生故障且故障分析与排除难度大，若有不慎，很可能造成停机损失。努力从使用与维护的角度提高液压设备的可靠性，降低其故障率与停机时间，保证正常生产秩序，将是检修人员长期的重大课题，故障诊断与状态监测是其中的基础工作。 (4)安全性要求高。钢铁冶金液压设备在高温环境下运行，抗燃防火不得忽视。系统中大量的压力容器必须严格按规程监测与检修。系统压力高，检修过程高压外泄容易

4、伤人。一些重型液压缸装拆起来十分不便，工作过程易造成伤害。对系统中不安全因素的有效监测，事关重大。 (5)元件价格昂贵。系统普遍采用REXROTH、BOSCH、VICKERS、M0OG及HYDAC等名牌公司的元件，造价昂贵。伺服阀和主液压泵每台10多万元(人民币)，比例阀每台数万元，一般液压元件每台数千元。精心维护设备，尽量延长液压元件使用寿命，是降低维修成本的重要途径，在这方面是大有文章可作的，这也有赖于故障诊断与状态监测。 2液压系统故障诊断与状态监测的相关因素 液压系统故障诊断与状态监测是一项复杂的技术工作，它涉及一系列相关因素. (1)测试手段。它主要包括各类仪表和传感器。在工艺要求严

5、格且环境恶劣的冶金生产现场，对测试手段的基本要求是高分辨率、高响应速度、高可靠性、高抗干扰能力。它同时应便于数据储存及与计算机通讯。 (2)计算机系统。它包括在线监测计算机、CAT计算机以及一般精密诊断与分析用计算机。在线监测计算机与控制计算机共处一体，它应具有丰富的功能，包括远距离数据通讯、响应曲线的显示、历史数据的纪录、技术参数及设备状态的显示、数据与曲线打印、报警与安全停机等。为方便操作与检查，应设入多个终端。CAT计算机应具有数据通讯、数据及参数曲线处理、分析、显示及打印功能。精密诊断用计算机可采用一般个人微机，通过设入专用软件可完成数据通讯、数据存储、振动分析、趋势分析及图表打印等任

6、务。计算机是液压故障诊断与监测系统的主体。(3)设备及液压系统。这是诊断与监测的对象，它的工作原理、技术数据、技术特点、结构布局、制品精度与质量等都和诊断与监测工作密切相关。就液压系统本身，须引起人们关注的有：液压系统及元件的性能与质量、运行维护情况、测试与修理的方便程度、使用期限、备件情况和技术资料的情况等。另一个需要弄清的基本问题是：液压系统的常见故障、故障的原因及症状、故障对冶金工艺的影响，以及相应的诊断与监测方法等。 测试手段、计算机系统、设备及液压系统，是液压故障诊断与监测系统的基本要素。这三个要素应达到协调匹配、优化组合的状态。另一个问题，也是最为关键的问题，就是有关人员的素质。他

7、们的理论基础、实践经验、工作技能、思维能力、工作作风、责任感以及对工作环境的熟悉程度等都是至关重要的，是工作能否取得成效的决定性因素。 3液压设备故障诊断与状态监测的基本策略 珠钢液压设备故障诊断与监测的策略，是建立在对珠钢液压设备特点及具体应用环境的正确认识之上的，它必须具有解决现实技术经济矛盾的针对性和有效性。液压设备故障诊断与监测作为液压设备维修与管理工作的重要组成部分，其策略应与维修管理系统的组织结构及目标与任务紧密相连，应与珠钢高素质、高效率、技术一流、管理一流的要求紧密相连。概括地说，策略的本质特征是充分利用及合理组织各类技术资源，优化各技术与管理措施，使液压故障诊断与监测工作取得

8、最大的技术经济效益。以下是我们在实际工作中可以适当采用的策略。 (1)努力抓好精密点检与精密诊断。精密点检与诊断的特点是采用精密仪器与先进的技术手段对液压系统进行检查与诊断。精密仪器能扩展人的感知范围，使故障分析定量化、微观化，最终实现精确化。在珠钢，精密点检与诊断的主要途径有：利用振动分析仪测量泵的振动参数并作频谱分析；利用压力与温度测试仪测量系统的压力与温度参数并作相应的分析；利用专用的伺服阀或比例阀测试仪在线测试并调整相关的阀；利用污染测试仪测试分析液压油等。 (2)充分利用液压实验台。珠钢液压实验台配之以计算机系统，具有十分强的测试能力和高的测试精度，它能按ISO标准测试珠钢各种规格型

9、号的泵阀和液压缸，它不仅能测试液压元件的静态参数，也能测试阀的动态参数。在生产设备上测取的液压元件的参数因干扰因素影响可能不太准确，而在实验台，干扰因素的影响可大大降低，故能达到更高的测试精度。 (3)积极利用生产设备所设的在线监测系统。在炼钢与CSP设备中，设立了工艺与设备在线监测系统，液压人员应深入了解这个系统，尤其要清楚其中与液压系统有关的部分。在此基础之上，将其应用于日常的故障诊断与监测工作。例如，可通过察看电炉电极电流波动情况的显示判断电极控制液压系统的状况；可通过察看中间包液面波动值的显示与纪录判断滑动水口液压控制系统的状况；可通过察看连铸机液压振动波形滞后情况的显示判断振动台液压系统的状况；可通过察看AGC缸