如何通過油液監(jiān)測判定冷軋軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)的故障

一、冷軋機(jī)液壓系統(tǒng)

    冷軋機(jī)是一種新型的鋼筋冷軋加工設(shè)備，是由連續(xù)酸洗線和機(jī)架串列式冷連軋機(jī)組合而成。該機(jī)可直徑在6.5毫米至12毫米之間的熱軋盤條、熱軋盤圓加工成成品規(guī)格直徑在5毫米至12毫米的冷軋帶肋鋼筋，

    酸洗是用化學(xué)方法除去金屬表面氧化鐵皮的過程，通常采用鹽酸。連續(xù)酸洗機(jī)組，是指將鋼卷逐卷展開后，鋼卷與鋼卷之間頭尾焊接起來連續(xù)地通過酸洗槽。

    常用的CVC系列冷軋機(jī)連續(xù)式酸洗機(jī)組主要是從是德國西馬克引進(jìn)的，其中間輥輥面有一定曲線形狀（支撐輥有的有，有的沒有），軋機(jī)高壓系統(tǒng)控制軋機(jī)各機(jī)架HGC缸、工作輥彎輥缸、中間輥彎輥缸、中間輥CVC竄輥缸、工作輥CVC竄輥缸（軋制硅鋼時(shí)）及支撐輥平衡缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有負(fù)荷大、控制精度高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，并直接參與板厚與板型控制，因此非常重要。

    軋機(jī)要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有一項(xiàng)必不可少的東西，那就是液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)是由機(jī)械、液壓、電氣、儀表等裝置有機(jī)地組合而成德統(tǒng)一體。一般情況，負(fù)載大的，需要高壓，而高壓對液壓元件的要求又是很高的。

    液壓系統(tǒng)在冷軋軋機(jī)設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，如用于控制軋輥輥縫調(diào)節(jié)的系統(tǒng)、控制軋輥輥型的工作輥、中間輥彎輥系統(tǒng)及用于平衡支撐重量的平衡系統(tǒng)。軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)作為軋機(jī)的心臟其作用十分重要，因此在日常設(shè)備維護(hù)中要嚴(yán)格對高壓設(shè)備的管理，從而保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

二、設(shè)備故障

    液壓設(shè)備的正確使用與精心維護(hù)，可以防止機(jī)件過早磨損和遭受3不應(yīng)有的損壞，從而減少故障發(fā)生，并能有效的延長使用壽命。

    液壓系統(tǒng)的故障是多種多樣的，這些故障有的是有某一液壓元件失靈而引起的，有的是系統(tǒng)中多個(gè)液壓元件的綜合性因素造成的，有的是因?yàn)橐簤河捅晃廴驹斐傻模械氖菣C(jī)械、電器以及外界的因素引起的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)的故障有75%以上與液壓油的污染有關(guān)。

    因此如何快速、準(zhǔn)確地找到液壓系統(tǒng)的故障原因，并及時(shí)排除故障就顯得非常重要。

    油液監(jiān)測技術(shù)就是通過對設(shè)備在用潤滑油的理化性能指標(biāo)、磨損金屬和污染雜質(zhì)顆粒的定期跟蹤監(jiān)測，及時(shí)了解掌握設(shè)備的潤滑和磨損狀態(tài)信息，診斷設(shè)備磨損故障的類型、部位和原因，為設(shè)備維修提供科學(xué)依據(jù)，指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)維修和潤滑管理，從而預(yù)防設(shè)備重大事故發(fā)生的發(fā)生，降低維護(hù)費(fèi)用。

    當(dāng)軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)總是發(fā)生過濾器堵塞報(bào)警現(xiàn)象時(shí)，就會嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，就急需查找故障來源，以便盡快采取相應(yīng)措施恢復(fù)正常生產(chǎn)。此時(shí)就可以通過油液監(jiān)測技術(shù)來排查問題，找出根源所在。

三、解決方法

    可以對液壓系統(tǒng)的潤滑油油品通過理化、清潔度、光譜、鐵譜、能譜等分析方法對其進(jìn)行全面的跟蹤監(jiān)測。

    1、理化分析

    理化分析主要對以下幾個(gè)方面的理化性能進(jìn)行監(jiān)測，運(yùn)動粘度(40℃)mm2/s、酸值mgKOH/g、水分%、銅板腐蝕等級(100℃,3h)、磨斑直徑(396N,60min) mm，分析這些理化性能的指標(biāo)是否在正常范圍內(nèi)，取樣日期間隔長短可以自己設(shè)定。

    2、清潔度分析

    從回油口和油缸分別取樣來進(jìn)行監(jiān)測，看這些位置的清潔度等級（NAS 等級）是否在正常范圍內(nèi)。監(jiān)測的數(shù)量根據(jù)需要了解的設(shè)備狀況來確定。

    3、金屬元素分析

    當(dāng)需要了解系統(tǒng)中運(yùn)動摩擦副的磨損狀態(tài)，可對采集的液壓油進(jìn)行光譜分析，判定液壓油中鐵、銅元素濃度是均在正常范圍內(nèi)。

    4、液壓油中顆粒分析

    在清潔度分析時(shí)，如果有超標(biāo)的樣品，可以通過鐵譜儀將此油樣進(jìn)行顆粒分離，然后利用鐵譜顯微鏡觀察固體顆粒形貌，了解顆粒成分，還可對這些顆粒進(jìn)行能譜分析，如果結(jié)果顯示，液壓油中存在較多固體顆粒，顆粒的尺寸大多在 20～30 微米，同時(shí)在鐵譜片上大多按磁力線方向排列，表明這些尺寸較大的顆粒主要為鐵磁性顆粒。如果固體顆粒表面有明顯的氧化色彩，可通過進(jìn)一步的能譜分析判定這些顆粒是否為含鐵元素的金屬顆粒。如果鐵譜片上沒有發(fā)現(xiàn)銀白色發(fā)亮的鋼質(zhì)磨粒，說明這些顆粒并不是從鋼質(zhì)摩擦副上新磨損下來的，有可能來源于油箱底部殘留的固體顆?；蛲饨缥廴疚铮撜f明該液壓系統(tǒng)中運(yùn)動摩擦副當(dāng)前的磨損狀態(tài)尚屬基本正常。當(dāng)幾天后再次取樣進(jìn)行鐵譜分析時(shí)，如果未發(fā)現(xiàn)以上類型的大尺寸固體顆粒，則說明過濾裝置的過濾效果良好。

    5、過濾器濾芯上顆粒分析

    （1）濾芯的顯微分析

    將過濾器濾芯更換下來解體后，利用激光掃描共焦顯微鏡對其進(jìn)行顯微組織和三維形

貌分析，判定濾芯纖維中是否存在有大量的細(xì)小顆粒狀堵塞物。

    （2）顆粒的成分和形貌分析

    如果濾芯纖維中有大量的細(xì)小顆粒狀堵塞物，就將解體后的濾芯放入液體石蠟中，先用超聲波分散，然后對該油溶液進(jìn)行光譜分析，判定其中元素成分。如果元素成分主要為Zn、Ca、P和Fe，可以利用濾膜對油溶液進(jìn)行過濾處理，并用石油醚將其清洗干凈，待溶劑揮發(fā)完全后利用鐵譜顯微鏡觀察顆粒形貌，判定濾芯上存在的顆粒尺寸，最后做成判斷，這些顆粒來源于哪里。

四、結(jié)論分析

    通過上述分析，可以判定系統(tǒng)發(fā)生過濾器堵塞故障的主要原因是什么及后期該如何進(jìn)行處理。當(dāng)然除了這種故障，液壓系統(tǒng)還可能會出現(xiàn)其他的故障，在故障出現(xiàn)后，可以通過油液監(jiān)測來判定故障可能出現(xiàn)的原因及解決的方法。但是這樣還是會影響企業(yè)的利益，畢竟重要設(shè)備停產(chǎn)對企業(yè)來說，損失是不可估量的。所以如果能在平時(shí)，就做好設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題和隱患，及時(shí)進(jìn)行解決，這樣就可以預(yù)防重大事故的發(fā)生，降低企業(yè)的維護(hù)費(fèi)用。

附：論文  冷軋機(jī)高壓液壓系統(tǒng)的故障診斷