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輥壓機液壓系統問題的分析和解決
2025-04-25
董振坤
(天瑞集團鄭州水泥有限公司)
某公司水泥粉磨系統采用Ф4.2m×13m球磨機配套160×120輥壓機的聯合粉磨系統，該系統于2008年4月份投產，進入正常生產。2010年后輥壓機液壓系統陸續出現不正常現象，2011年和2012年不正常現象加重，至2013年8月份甚至到了不能正常開機的狀況。本文針對輥壓機液壓系統的特點，對故障現象進行分析。
1 液壓系統原理
液壓系統原理見圖1。
溢流閥的調整壓力決定油泵往系統的供油壓力，液壓油通過電磁換向閥、單向閥，經過兩閥配合對動輥左右側液壓缸進行加壓，通過壓力傳感器測定系統壓力，當達到設定壓力時停止加壓。正常工作時電磁溢流閥關閉，通過氮氣囊的緩沖來使動輥進退自如進行擠壓物料。當動輥回退壓力過大達到電磁溢流閥的設定壓力時，系統液壓溢流并隨機關閉；系統壓力小時液壓油站油泵自動啟動進行補油，以達到設定的系統壓力，保證整個液壓系統壓力達到設定壓力。
2 液壓系統問題及分析
2.1液壓系統的問題主要表現為：
動輥液壓缸漏油；油泵損壞；油泵配套電動機燒毀；氮氣囊破損；氮氣囊下端菌柄閥斷裂；菌柄閥有時大時小的撞擊聲；液壓缸與氮氣囊連接鋼管道振動大并出現過振斷的現象；電磁溢流閥卡死頻繁損壞。
2.2對液壓系統問題現象進行分析：
液壓系統發生故障的主要因素是液壓油污染，因此首先要查找污染物。該輥壓機動輥所配置的液壓缸為銅套式液壓缸，正常工作時銅套和缸桿之間相互運動，產生金屬顆粒，同時銅套還受軸向力，隨著時間延長，固定銅套的穩釘松動，更有甚者出現剪斷，導致銅套移動，從而發生漏油現象。對液壓系統原理圖分析，可知液壓油是通過電磁溢流閥回到油箱中的。動輥配置4個液壓缸，等于液壓油有4個污染源，所以，電磁溢流閥損壞的頻率非常高，在清洗電磁溢流閥時經常發現金屬銅末。由于電磁溢流閥中有污染顆粒，使該閥不能正常工作，處于或常開，或常閉，或時開時閉的狀態，引發了系統一系列的故障表現。
2.3電磁溢流閥處于不同狀態時的故障表現：
1）電磁溢流閥處于常開狀態
電磁溢流閥處于泄漏狀態，液壓系統壓力小于設定壓力，壓力傳感器檢測到系統壓力小，油泵頻繁啟動或一直運行，導致泵過早損壞或燒壞泵用電動機。當輥縫突然增大時，這時液壓缸中的液壓油一部分回氮氣囊中，另一部分通過電磁溢流閥直接回油箱；當輥縫減小時，氮氣囊中油液迅速回流到系統中，但仍有一部分液壓油繼續泄漏。在正常工作時，氮氣囊下部的菌柄閥在彈簧作用下處于常開狀態，進回油波動不大，菌柄閥頂帽上下受力基本平衡。當系統處于長期泄漏狀態時，氮氣囊中回油加快，等于菌柄閥頂帽受力上部大于下部，閥芯迅速下落，出現了閥頂帽撞擊閥底的聲音，這時系統出現泵不斷供油，液壓缸回油量和泄漏量隨壓力不斷變化，三者不可能協調。菌柄閥桿因長時間上下動作，會導致其斷裂，一部分零件下落，卡住后道工序，閥頂帽進入鋼瓶中把氣囊膠皮割破。
2）電磁溢流閥處于常閉狀態
電磁溢流閥處于常閉狀態時，當輥縫加大，液壓油回氮氣囊中，系統壓力小于設定壓力時仍能正常工作；當輥縫過大，系統壓力超過設定壓力而不能卸載。液壓缸與氮氣囊之間的連接管道，既起連接作用又起吸收能量的作用，出現了“硬碰硬”，一旦輥縫減小，這部分能量還得急劇釋放，就導致連接管道出現抖動，尤其以鋼管連接的管道時抖動最大，因為其本身吸收能量小，動輥運行越不平穩，其抖動聲音越大。更換為高壓橡膠管能有效減小其抖動，但只能起局部效果，不能解決根本問題。
3）電磁溢流閥處于時開時關狀態
電磁溢流閥處于時開時關狀態會出現一系列故障表現，一會兒菌柄閥撞擊聲，一會兒管子抖動，或者二者并存，整個液壓系統亂套，也只能用頭痛醫頭，腳痛醫腳的方法來維持生產。
3采取的措施及效果
輥壓機生產廠家多次到現場進行技術服務，同時，使用廠家也摸索調整，進行局部改造，主要有：1）將液壓缸與氮氣囊之間連接鋼管改為高壓橡皮膠軟管，以減小沖擊。2）液壓泵和電動機、氮氣囊、菌柄閥損壞及時更換。3）液壓缸漏油更換銅套。4）電磁溢流閥清洗或更換。
采取上述措施后，效果不太明顯，主要原因是電磁溢流閥損壞頻率較大，有時清洗后故障依舊，因為金屬雜物馬上又出現堵塞溢流閥；再者，更換的新溢流閥出廠壓力不一定適合該系統，需要調整。假如這時出現堵塞，調整其壓力也是盲目的，無規律、無準則可尋，整個系統又出現了紊亂。
至2013年8月，存在的問題已嚴重影響到整個公司利益，使用廠家下決心將系統全部拆除、清洗，所有認為不放心閥件進行更換，連接管道、油箱、油泵全部清洗組裝，現場自己調整，整體生產正常。
目前，該系統雖然能正常運行，但由于仍是銅套式液壓缸，污染源仍然存在，仍有出現前述問題的隱患。
文章來源于：中國水泥備件網論壇
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