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热轧机压下AGC缸的泄漏故障诊断与预防维护策略

作者

周子萱

宝钛集团宽厚板材料公司 身份证号码:610302199806244535

引言:热轧机是钢铁生产关键设备,其运行稳定性影响产品质量和生产效率。压下自动厚度控制(AGC)系统是热轧机核心,压下AGC缸是该系统重要执行元件,负责精确控制轧辊压下量以精准控制带钢厚度。但实际生产中,压下AGC缸常出现泄漏故障,会导致液压系统压力不稳、影响轧制精度,还会造成液压油浪费、环境污染,甚至引发设备安全事故。所以,深入研究压下AGC缸泄漏故障诊断与预防维护策略具有重要现实意义。

一、热轧机压下AGC缸泄漏故障类型及原因分析

1.1 泄漏故障类型

压下AGC缸的泄漏故障主要分内泄漏和外泄漏两类。内泄漏指液压油在缸体内从高压腔向低压腔泄漏,常发生于活塞与缸筒、活塞与活塞杆之间;外泄漏指液压油从缸体内部泄漏到外部,主要出现在缸体密封处、管路接头等位置。

1.2 泄漏故障原因

1.2.1 密封件老化损坏

密封件是防液压油泄漏关键部件,长期在恶劣工况易老化、硬化、龟裂,使密封性能下降致泄漏。此外,安装不当、选型不合理也影响密封效果。

1.2.2 缸体磨损

压下AGC缸工作时,活塞与缸筒、活塞杆与导向套有相对运动,液压油含杂质会加剧缸体磨损,使配合间隙增大,内泄漏加剧。同时,缸体表面缺陷会破坏密封性能致泄漏。

1.2.3 液压油污染

液压油是热轧机液压系统工作介质,清洁度很重要。若混入污染物,会加速密封件老化,腐蚀缸体,影响润滑,增加泄漏几率。

1.2.4 安装与调试问题

压下AGC缸安装精度和调试质量影响工作性能和寿命。安装时缸体与活塞中心线不重合等问题,会使缸体受力不均,加剧磨损和泄漏;调试时压力设定等不当也可能引发泄漏。

1.2.5 机械振动与冲击

热轧机轧制时产生的振动和冲击会传递到压下AGC缸,使缸体及密封件承受额外应力,长期作用易使密封件松动、损坏,缸体出现裂纹等致泄漏。

二、热轧机压下AGC缸泄漏故障诊断方法

2.1 外观检查法

外观检查是最基本、最直观的故障诊断方法。通过观察压下AGC缸的外观,检查缸体表面是否有油渍、油迹,密封件是否老化、破损、脱落,管路接头是否松动、渗漏等,初步判断是否存在泄漏故障及泄漏部位。

2.2 压力测试法

利用压力测试设备对压下AGC缸进行压力测试,监测缸体在不同压力下的压力变化情况。若压力下降过快,说明缸体存在内泄漏故障;同时,通过观察压力表的指针波动情况,还可以判断泄漏的严重程度。

2.3 油液分析法

油液分析是通过对液压油进行物理、化学性能检测以及杂质颗粒分析,来判断液压系统的工作状态和故障原因。通过检测液压油中的水分、酸值、污染度等指标,可以了解液压油的变质情况和对密封件、缸体的腐蚀程度;对液压油中的金属颗粒进行成分分析,可以确定磨损部位和磨损程度,为泄漏故障的诊断提供依据。

2.4 温度监测法

压下AGC缸在泄漏故障发生时,往往伴随着温度异常变化。例如,内泄漏会导致液压油在缸体内循环流动,产生摩擦热,使缸体温度升高;外泄漏则会使液压油泄漏到外部环境中,导致周围环境温度变化。通过安装温度传感器对缸体表面温度和液压油温度进行实时监测,结合正常工作时的温度数据,可以及时发现温度异常,判断是否存在泄漏故障。

2.5 声发射检测法

声发射检测是一种动态无损检测技术,通过检测材料内部因应力波释放而产生的声发射信号,来判断材料的损伤情况和故障位置。在压下AGC缸泄漏故障诊断中,当缸体出现裂纹、密封件损坏等故障时,会产生声发射信号,利用声发射传感器采集这些信号,并进行分析处理,可以准确判断泄漏故障的位置和严重程度。

三、热轧机压下AGC缸泄漏故障预防维护策略

3.1 优化密封件选型与安装

根据压下AGC缸的工作压力、温度、运动速度等参数,选择合适的密封件材料和结构形式,确保密封件具有良好的密封性能和耐久性。在安装密封件时,要严格按照安装工艺要求进行操作,保证密封件的安装位置准确、方向正确,避免安装过程中对密封件造成损伤。同时,定期检查密封件的使用情况,及时更换老化、损坏的密封件。

3.2 加强液压油管理

严格控制液压油的清洁度,定期对液压油进行过滤和检测,确保油液中的杂质颗粒含量符合要求。选用质量可靠、性能稳定的液压油,并根据环境温度和使用要求合理选择液压油的粘度等级。加强液压油的储存和运输管理,防止油液受到污染和变质。定期更换液压油,一般根据设备使用说明书的要求,结合实际使用情况确定换油周期。

3.3 提高安装与调试质量

在压下AGC缸安装过程中,要严格按照安装图纸和技术要求进行操作,确保缸体与活塞中心线重合,活塞杆无弯曲变形,各连接部位紧固可靠。安装完成后,进行全面的调试工作,包括压力设定、系统参数调整等,确保设备运行平稳、各项性能指标符合要求。在调试过程中,要密切关注压下AGC缸的工作状态,及时发现并解决潜在的问题。

3.4 减少机械振动与冲击

对热轧机的机械结构进行优化设计,提高设备的整体刚度和稳定性,减少轧制过程中产生的振动和冲击。在压下AGC缸与机械结构连接部位采用减震、缓冲装置,如橡胶减震垫、弹簧减震器等,降低振动和冲击对缸体及密封件的影响。同时,定期对设备进行维护保养,检查各连接部位的紧固情况,及时消除设备运行中的异常振动。

3.5 建立完善的预防维护制度

制定详细的压下AGC缸预防维护计划,明确维护周期、维护内容和维护标准。定期对压下AGC缸进行全面检查、清洁、润滑和保养,及时发现并处理潜在的故障隐患。建立设备维护档案,记录设备的运行状况、维护情况和故障处理过程,为设备的管理和维修提供参考依据。加强对设备维护人员的培训,提高其业务水平和技术能力,确保预防维护工作的有效开展。

结论

热轧机压下AGC缸泄漏故障影响其正常运行和产品质量。深入分析泄漏故障类型及原因,采用多种故障诊断方法结合,可准确判断故障位置与严重程度。同时,实施科学合理的预防维护策略,如优化密封件选型与安装、加强液压油管理等,能降低泄漏故障发生率,保障热轧机稳定运行,提高生产效率和产品质量,创造良好效益。实际生产中,应根据设备情况和运行特点,灵活运用诊断方法和维护策略,总结经验,完善设备管理工作。

参考文献

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[2]刘琥铖,陈新元,杨哲,等.轧机伺服液压缸内泄漏故障诊断研究[J].机械设计与制造,2021,(01):41-44.

[3]廖辉, 乔东凯.基于LS-SVM 液压缸泄漏故障诊断方法的研究[J].机床与液压,2017,45(15):184-187.