立磨液壓系統(tǒng)故障診斷分析及解決辦法
2025-12-06
張秀全1 張中國(guó)2
（唐山曹妃甸冀東裝備機(jī)械熱加工有限公司；冀東水泥（煙臺(tái)）有限責(zé)任公司）
摘 要：在JLM-46.4立磨液壓系統(tǒng)的調(diào)試初期和生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)過(guò)磨輥升不起來(lái)或無(wú)法加載加壓、也出現(xiàn)儲(chǔ)氣罐氮?dú)饽移屏褤p壞，液壓系統(tǒng)振動(dòng)不穩(wěn)定等故障現(xiàn)象。結(jié)合液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，分析認(rèn)為，這些故障多是由于檢修、維護(hù)不當(dāng)?shù)纫鸲挝廴驹斐梢簤河团K，導(dǎo)致液壓閥堵卡所致。
關(guān)鍵詞：原料立磨；液壓系統(tǒng)；故障診斷；解決辦法
0 引言
某公司建設(shè)Φ5.2 m×78 m回轉(zhuǎn)窯+在線型噴騰式分解爐+雙系列4-2-2-2-2五級(jí)預(yù)熱器熟料生產(chǎn)線配置兩臺(tái)JLM3-46.4原料立磨，立磨設(shè)計(jì)入磨物料粒度小于80 mm，控制細(xì)度R80篩余小于12%，實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)到320 t/h以上。調(diào)試初期和生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)各種故障，磨輥升不起來(lái)或無(wú)法加載加壓，也出現(xiàn)儲(chǔ)氣罐氮?dú)饽移屏褤p壞、液壓系統(tǒng)振動(dòng)不穩(wěn)定等故障現(xiàn)象。結(jié)合液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理診斷、研究分析，采取措施，解決了因液壓系統(tǒng)等故障影響設(shè)備運(yùn)行的問(wèn)題。
1 立磨主要技術(shù)數(shù)據(jù)
原料立磨型號(hào)JLMS46.4，磨盤(pán)直徑4600 mm，轉(zhuǎn)速27.1 r/min。減速機(jī)型號(hào)JLP250G，輸入功率 2 600 kW，速比i=36.585：1。主電機(jī)型號(hào)YRKK800-6，額定功率2 600 kW，轉(zhuǎn)速992 r/min；定子電壓10 kV，電流 182 A；轉(zhuǎn)子電壓2 450 V，電流 651A。液壓系統(tǒng)主泵電機(jī)型號(hào)：HM2-200L2-6/B35功率：22 kW；油泵型號(hào)：PVH74QIC-RM-1S-10-C25-31，公稱流量100 L/min，工作壓力14 MPa；抗磨液壓油ISO VG46。
2 液壓系統(tǒng)組成、原理和控制程序
（1）立磨液壓系統(tǒng)組成：液壓站由油箱、柱塞泵裝置、管路過(guò)濾器、功能性閥（液控單向閥、電磁換向閥、插裝式單向閥、雙單向節(jié)流閥、節(jié)流截止閥、溢流閥、板式球閥等）、翻輥換向閥組及管道、油缸、控制元件（液位控制器、壓差控制器、壓力變送器） 蓄能器、顯示儀表（壓力表、液位液溫計(jì)）及電控柜等組成。
（2）立磨液壓系統(tǒng)（原理見(jiàn)圖1）是為磨輥提供合適的加載力，實(shí)現(xiàn)磨輥在運(yùn)行、補(bǔ)壓、減壓、抬輥、落輥、自動(dòng)落輥、循環(huán)過(guò)濾等過(guò)程的自動(dòng)控制。系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，由蓄能器來(lái)維持工 作，從而減少不必要的能量損耗。
（3）液壓缸及管路系統(tǒng)保壓試驗(yàn)。JLM-46.4 立磨液壓系統(tǒng)設(shè)定的最高工作壓力14 MPa，管道保壓試驗(yàn)遵循由小到大、循序漸進(jìn)的試驗(yàn)原則。
試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：將磨輥與磨盤(pán)之間用 30 mm以上的膠板或木板墊隔開(kāi)，收回機(jī)械限位防止發(fā)生意外損壞頂絲。液壓缸無(wú)桿腔直接與油箱相通，調(diào)節(jié)溢流閥A、B及液壓泵自身的溢流閥C，使 溢流閥A、C溢流量接近最小值，溢流閥B溢流量接近最大值。
啟動(dòng)液壓泵，首先試驗(yàn)有桿腔系統(tǒng)壓力：打開(kāi)截止閥M，關(guān)閉截止閥N，電磁閥YA1得電，液壓油進(jìn)入液壓缸有桿腔，及時(shí)將有桿腔氣體排出，緩慢調(diào)整溢流閥B，使液壓缸有桿腔壓力達(dá)到15 MPa，YA1斷電，液壓缸有桿腔處于保壓狀態(tài)，保壓10 min 檢驗(yàn)無(wú)泄漏后試驗(yàn)完畢。再試驗(yàn)無(wú)桿腔系統(tǒng)壓力：再關(guān)閉截止閥M，使電磁閥YA2得電，液壓油進(jìn)入 液壓缸無(wú)桿腔，及時(shí)將無(wú)桿腔氣體排出，緩慢調(diào)整溢流閥B，使液壓缸無(wú)桿腔壓力達(dá)到12 MPa，YA2 斷電，液壓缸無(wú)桿腔處于保壓狀態(tài)，保壓10 min檢查 系統(tǒng)無(wú)泄漏后全部保壓試驗(yàn)結(jié)束。
若管路系統(tǒng)保壓試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)泄漏，應(yīng)及時(shí)打開(kāi)截止閥M、N，使管道壓力快速下降，以減少液壓油的泄漏，過(guò)程中應(yīng)保證液壓缸有桿腔壓力大于無(wú)桿腔壓力2 MPa以上，避免產(chǎn)生抬輥現(xiàn)象。
（4）溢流閥和蓄能器壓力調(diào)整設(shè)定。
JLM-46.4立磨液壓系統(tǒng)設(shè)定的最高壓力為14 MPa。在正常使用情況下，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，保證液壓泵和管路的最高工作壓力處于有效的保護(hù)范圍內(nèi)。溢流閥A、B、C的壓力調(diào)整應(yīng)在管路試壓后由大到小順序完成，重復(fù)管路試壓中液壓缸有桿腔加壓動(dòng)作，根據(jù)有桿腔壓力表的讀數(shù)設(shè)定液壓泵溢流閥C壓力為15 MPa，溢流閥B壓力為14MPa，調(diào)節(jié)溢流閥A的壓力為9 MPa，此時(shí)，溢流閥A、B、C 所處狀態(tài)就是系統(tǒng)工作的額定壓力狀態(tài)。蓄能器壓力用專用表測(cè)定調(diào)整，一般設(shè)定氮?dú)饽覊毫榧虞d 壓力的60%～70%為宜。
（5）液壓站液壓閥的邏輯動(dòng)作控制程序 見(jiàn)表 1，具體為：① 液壓力P小于設(shè)定值0.5 MPa并持續(xù) 10 s時(shí)，執(zhí)行閃動(dòng)加壓程序，電磁換向閥YA4常得電，YA1得電2s，失電15s的時(shí)間間隔循環(huán)，每一循環(huán)周期使壓力值上升0.06～0.10 MPa，直至系統(tǒng)加載壓力大于設(shè)定值壓力結(jié)束；
② 液壓力P大于設(shè) 定值0.5 MPa并持續(xù)10s時(shí)，執(zhí)行閃動(dòng)減壓程序，電磁換向閥YA4常得電，Y3得電2 s，失電15s的時(shí)間 間隔循環(huán)，每一循環(huán)周期使壓力值下降0.10MPa，直至系統(tǒng)加載壓力小于設(shè)定值 壓力結(jié)束；
③液壓力P小于設(shè)定值1 MPa并持續(xù)10 s時(shí)，執(zhí)行快速加 壓程序，直至系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值壓力1.3 MPa結(jié)束；
④ 系 統(tǒng) 壓 力P≥Ps+1(MPa)或設(shè)定壓力P≤Ps-1(MPa)，并延時(shí)10 min沒(méi)有改變時(shí)，聲光報(bào)警并停止給料及執(zhí)行抬輥動(dòng)作程序。
3 立磨液壓系統(tǒng)故障診斷分析及解決措施
（1）蓄能器儲(chǔ)氣罐氮?dú)饽移茡p，出現(xiàn)“砰砰”聲音，管道產(chǎn)生沖擊振動(dòng)。用專用壓力表檢測(cè)診斷儲(chǔ)氣罐氮?dú)饽覊毫κ欠窠档突驀?yán)重為零，如果是壓力降低或?yàn)榱?，說(shuō)明氮?dú)饽页霈F(xiàn)滲漏損壞。
分析原因：氮?dú)饽屹|(zhì)量不好、儲(chǔ)氣罐進(jìn)出口閥損壞、液壓油內(nèi)雜質(zhì)導(dǎo)致氮?dú)饽移茡p壓力波動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)沖擊和“砰砰”噪音。
解決辦法：更換專業(yè)廠家制作的質(zhì)量?jī)?yōu)良的氮?dú)饽一蚋鼡Q損壞的儲(chǔ)氣罐進(jìn)出口閥并改進(jìn)菌型閥結(jié)構(gòu)提高閥桿強(qiáng)度、清理液壓管道雜質(zhì)并采用過(guò)濾精度不大于5μm的濾油機(jī)過(guò)濾，添加液壓油達(dá)到 NAS7級(jí)。
（2） 液壓管路法蘭漏油。原因：主要是密封件老化損壞或安裝不正壓出毛邊或兩法蘭不平及法蘭錯(cuò)位螺栓松動(dòng)、管道有應(yīng)力法蘭不同心導(dǎo)致法蘭漏油。
解決辦法：定期（12個(gè)月檢查一次）更換老化密封件；安裝密封件時(shí)要擺正、完全放入溝槽內(nèi)，防止擠壓受力損壞密封件而失效；調(diào)整管道兩片法蘭同心并平行，均勻緊固連接螺栓并固定管道 牢靠防止擺動(dòng)漏油。
（3）油泵和過(guò)濾器工作正常情況下，磨輥升輥正常，降輥時(shí)磨輥不降或出現(xiàn)升降輥都不動(dòng)故障。磨輥升輥正常，降輥時(shí)磨輥不降主要原因是液壓油沒(méi)有進(jìn)入油缸有桿腔，導(dǎo)致無(wú)法加壓，不能降磨輥。升降輥都不動(dòng)主要原因是液壓油沒(méi)有進(jìn)入油缸無(wú)桿腔和有桿腔，導(dǎo)致無(wú)法加載，不能升降輥。
解決辦法：經(jīng)分析檢查三位四通電磁閥因損或油臟卡住，閥芯只能一側(cè)工作，另一側(cè)不能工作，或者兩側(cè)都不能正常換向工作。磨損的三位四通電磁閥更換新件；油臟導(dǎo)致卡住，拆卸、清洗三位四通電磁閥，并過(guò)濾液壓油，油缸正常工作，升降磨輥都正常。
（4）四個(gè)磨輥中有兩個(gè)可以升輥到限定位置，另外兩個(gè)磨輥升輥速度較緩慢，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)（120 s）不能升輥到位。根據(jù)已經(jīng)有兩個(gè)磨輥可以升起來(lái)狀態(tài)，診斷液壓系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題，檢查沒(méi)有其他機(jī)械問(wèn)題。主要原因是另外兩個(gè)磨輥油缸內(nèi)部油液還可有壓縮空間，升輥緩慢油缸內(nèi)部存有多余氣體所致。
解決辦法：把油缸無(wú)桿腔安全卸壓后，用扳手松開(kāi)油缸排氣絲堵，及時(shí)卸壓排出油缸內(nèi)氣體，再次開(kāi)起油泵，四個(gè)磨輥同時(shí)升輥正常到位。
（5）磨輥升不起來(lái)。中控操作啟動(dòng)升輥命令直到程序結(jié)束，現(xiàn)場(chǎng)磨輥沒(méi)有升起來(lái)。根據(jù)多年的處理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合液壓控制系統(tǒng)原理圖，綜合診斷是油液沒(méi)有進(jìn)入油缸無(wú)桿腔或管路及液壓元件內(nèi)泄漏 所致。具體主要原因有：①系統(tǒng)過(guò)濾器堵塞；②油泵損壞沒(méi)有油進(jìn)入無(wú)桿腔油缸；③無(wú)桿腔管路泄漏；④無(wú)桿腔管路上截止閥M沒(méi)有關(guān)閉；⑤電磁閥 Y4仍帶電或斷電后閥芯未執(zhí)行到位；⑥液控單向閥卡住。
相對(duì)應(yīng)的解決辦法是：①清洗堵塞過(guò)濾器；②更換損壞油泵；③處理無(wú)桿腔管路法蘭密封件；④關(guān)閉與無(wú)桿腔管路上連接的截止閥M，嚴(yán)密無(wú)泄漏；⑤處理電磁閥Y4斷電或清洗電磁閥Y4閥芯；⑥清洗由電磁閥Y4控制的液控單向閥并過(guò)濾液壓油。通過(guò)以上實(shí)施辦法后，液壓系統(tǒng)正常工作，磨輥升輥正常。
（6）磨輥加載壓力升不起來(lái)，無(wú)法加壓，磨輥降不下去。主要原因是：①油路截止閥N沒(méi)有關(guān)閉；②有桿腔管路泄漏；③電磁閥Y3仍帶電工作或斷電后閥芯未執(zhí)行到位；④電磁閥Y3控制的液控單向閥21卡滯；⑤溢流閥堵塞卡住泄漏。
解決辦法：①關(guān)閉對(duì)應(yīng)油路截止閥N；②處理有桿腔管路泄漏；③電磁閥Y3斷電或清洗閥芯；④清洗電磁閥Y3控制的液控單向閥；⑤清洗堵塞溢流閥A。通過(guò)以上實(shí)施辦法后，液壓系統(tǒng)正常工作，磨輥加壓降輥正常工作。
（7）液壓油泵、油缸液壓系統(tǒng)工作正常，某個(gè)磨輥在加壓后油缸活塞上下升降幅度較小，活塞桿伸縮較小或基本不動(dòng)。主要原因：①檢查發(fā)現(xiàn)與油缸活塞桿連接拉桿關(guān)節(jié)軸承碎裂損壞；②吊耳拉桿從螺紋位置有制作陳舊性缺陷裂紋。
解決辦法：①拆卸碎裂拉桿關(guān)節(jié)軸承并更換新件后磨輥加載正常工作；②更換新吊耳拉桿組裝。
（8）磨機(jī)正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，油缸液壓系統(tǒng)正常工作，閃動(dòng)加載時(shí)油缸整體上下晃動(dòng)。
主要原因是油缸底座吊耳關(guān)節(jié)軸承碎裂損壞，油缸固定不牢靠上下竄動(dòng)。解決辦法是拆卸碎裂關(guān)節(jié)軸承并更換新件關(guān)節(jié)軸承GEG200ES/2RS，加載后油缸不上下竄動(dòng)，固定牢靠正常工作。
（9）液壓柱塞泵產(chǎn)生噪音。
主要原因是：①油中混入空氣（形成氣泡）；②軸向柱塞泵或電機(jī)的緊固螺栓松動(dòng)產(chǎn)生外力振動(dòng)；③油箱內(nèi)的油位過(guò)低；④油溫過(guò)低黏度阻力大。
對(duì)應(yīng)解決 辦法是：①檢查系統(tǒng)管路漏氣點(diǎn)并排氣處理；②緊固松動(dòng)地腳螺栓；③補(bǔ)充油位到刻度標(biāo)尺標(biāo)記位置；④檢查溫控系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)達(dá)到完好正常工作，保證油溫實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控 制，油箱溫控：≤25 ℃加熱器啟動(dòng)，≥25 ℃油泵自動(dòng)啟動(dòng)，≥38 ℃加熱器停止，運(yùn)轉(zhuǎn)中供油口溫控：≤25 ℃聲光報(bào)警（手動(dòng)關(guān)閉冷卻水），≥43 ℃聲光報(bào)警（手動(dòng)打開(kāi)冷卻水）。
4 結(jié)束語(yǔ)
原料立磨液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的各種故障：磨輥升不起來(lái)或無(wú)法加載加壓，也出現(xiàn)儲(chǔ)氣罐氮?dú)饽移屏褤p壞、液壓系統(tǒng)振動(dòng)不穩(wěn)定等故障現(xiàn)象。結(jié)合液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，經(jīng)過(guò)診斷、研究分析， 認(rèn)為這些故障多數(shù)原因是由于檢修、維護(hù)不當(dāng)?shù)纫鸲挝廴驹斐梢簤河团K，導(dǎo)致液壓閥堵卡所致，需現(xiàn)場(chǎng)逐步排查。建議現(xiàn)場(chǎng)要采取防塵措施、加強(qiáng)維修、維護(hù)管理；檢查濾油器，以控制油液污染，濾芯連續(xù)使用超過(guò)三個(gè)月均需清洗一次或更換，空氣濾清器需經(jīng)常清潔；定期清潔，確保液壓油過(guò)濾達(dá)到清潔度NAS1638-7等級(jí)。以上措施效果良好，可供參考。
來(lái)源：《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)》
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