加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任.docx

1、加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任宝钢 1780 热轧带钢生产线，采用步进梁式加热炉，步进动作靠液压驱动。自投产以来，三个加热炉的液压系统均出现了梁下降时管路振动和啸叫。每个加热炉配一套液压系统，完成步进梁的升降和平移动作。系统利用比例阀控制，使步进梁能按设定的速度曲线运行。升降缸的系统原理如图 1，上升时，电磁阀 1、3、6、7 得电动作。下降时，电磁阀 2、3、4、5、7 得电动作。定差减压阀控制比例阀前后压差为恒定，使得速度线性可控。一、故障现象一、故障现象步进梁升降振动。下降过程中，在加速结束转为匀速运动时，出现啸叫现象。伴随着啸叫，压力瞬时降低，然后

2、又慢慢恢复；负责上升和下降的电磁阀得电时，系统液压冲击大，振动剧烈。二、故障分析二、故障分析啸叫发生时，系统的压力降低，这是泵供油不足的表现。因此，啸叫是因为系统的流量供应不足引起的。但是，油缸上升时，泵给无杆腔供油，下降时，泵给有杆腔供油，油缸上升、下降的速度曲线基本一致，而无杆腔容积比有杆腔容积大得多，因此，上升所需流量比下降时大得多。既然下降时会发生系统流量供应不足的现象，为什么上升时没有发生泵供油不足的现象呢？啸叫发生时，油缸供油路和回油路的压力都下降了，但供油路压力降至极低点，因此啸叫产生在供油路上。现假设流量足够低，对供油路的两个阀进行分析，减压阀全开，不会有振动产生，当然也就不会

3、啸叫。而 5 号插装阀在压力足够低的情况下，会因弹簧力作用使阀芯关闭，切断油路，而后，流量积蓄，压力上升，再顶开阀芯，泄掉压力，阀芯又关闭。这样周而复始，产生了振动，导致啸叫产生。因而得出，啸叫是因 5 号插装阀的快速频繁启闭而产生的。仔细观察系统运行情况，发现油缸上升时，变量柱塞泵的斜盘很稳定，随速度变化而作相应变化。但油缸下降时，泵的斜盘倾角变化异常，下降开始时，泵的斜盘由最小打到最大，接着在接近最小时啸叫产生。然后倾角又增大，并稳定。接下来，随油缸的速度，倾角作相应变化。显然，啸叫产生时，泵处于倾角最小状态，这时的泵流量最低。啸叫的产生的确是系统供油不足，而供油不足是泵斜盘变化异常引起，

4、进一步的原因是油缸下降时的加速度与泵的响应不能匹配的缘故。三、解决措施三、解决措施1电磁阀得失电时序的调整原系统设计中，升降缸下降到底时，6 号阀延时 1s 后得电，以释放有杆腔压力。现改为 6 号阀不得电，有杆腔压力不释放，以缓冲液压冲击。油缸下降时，原设计中 2 号阀会比其他阀延迟 1s 得电。现调整延迟时间，改变油缸下降瞬时的受力，即对油缸下降瞬时的加速度有所改变，起到了减小振动和啸叫的作用。2泵压力和流量的调整原设计中，系统 6 台变量柱塞泵，开 5 备 1，泵出口压力设定为 16MPa。重新对系统审核计算，每只加热炉有 4 个升降缸同时工作，最大负载G=19681，最大垂直速度 v=

5、12mm/s，缸筒直径 D=320mm，活塞杆直径d=200mm，油缸与地面夹角=10,步进梁轮与导轨间摩擦因数介 0.01以及轮内轴承摩擦因数折算为 f=0.001。计算可得：每只油缸的受力890kN。系统所需最大压力 12MPa。系统所需最大流量 1333.2L/min。每台泵在压力为 12MPa 时的最大流量 360L/min。所需泵的数量为 4。确定 4 台泵已足够供应系统所需流量，12MPa 的压力足够提升步进梁和梁上板坯。因此将压力调整为 12MPa，改变泵的响应，减小了振动和啸叫。而因为定差减压阀存在，泵的调整对油缸下降的速度曲线不影响，也就是说，这样的调整对系统没有副作用。3系统回路的调整除了以上措施外，对系统下降回路也做了调整这一调整措施，已经申请了本厂的技术秘密。