浅谈连铸机液压振动工作原理及故障分析

　　江阴兴澄特种钢铁有限公司二分厂炼钢3#连铸机是目前世界上全弧形大圆坯连铸机之最。该连铸机为R17 m全弧形连续矫直3机3流圆坯连铸机，具备生产直径为φ500、φ600、φ700、φ800、φ900规格巨型圆坯能力。该连铸机引进先进的国外技术―― 结晶器液压振动，因为结晶器振动装置是连铸机的核心设备，结晶器振动控制的精度和稳定性是保障连铸机稳定运行、安全高效生产和产品质量的关键。但是该液压振动系统自投入使用以来，一直存在着突发性的乱振、停振现象，容易造成连铸机断流甚至中断生产的事故发生，影响了连铸机的正常生产。

　　1 设备概况及工作原理

　　结晶器液压振动装置是由机械设备、液压伺服系统及电气控制系统组成，包括两个独立的振动单元；振动单元由底座，台架，导向装置，振动油缸等零部件组成。底座是振动装置的固定部分，通过导向键准确安装在底座支撑上；台架是振动装置的活动部分，用于支撑结晶器并与结晶器一起振动；底座和台架通过导向装置连接在一起，导向装置由4组预应力弹簧钢板组成，通过调整弹簧钢板的厚度与长度适应铸坯规格的变化；装有位移传感器和控制阀组的振动油缸是整套装置的动力源，通过改变活塞杆的升降速度和行程，可以得到不同的振动波形，达到改善铸坯表面质量的目的。液压系统是由液压站与液压伺服系统组成，其中最主要的伺服系统是由伺服油缸、伺服阀、压力传感器、位移传感器和蓄能器组成，如图1所示。

　　其工作原理是：电气控制系统采用PLC可编程控制器，以高速的采样频率将油缸内置的高精度位移传感器检测到的活塞杆位移反馈到系统PLC中，并与由HMI操作站设定参数生成的工艺振动曲线相比较，实时计算出位移偏差，按一定的控制算法计算调节量，输出控制信号经比例放大板放大后，控制伺服阀阀芯动作，从而按设定的波形和振动参数在线控制2个油缸做同频率不同振幅的振动，通过机械机构转化为仿弧形振动。

　　2 故障现象分析

　　3#连铸机从2009年5月份投产以来，结晶器液压振动一直用得不是很好，问题接连不断，故障重复发生。主要表现出以下几种故障现象。

　　第一，在连铸机开浇后几分钟时间，大概是引锭头被拉出结晶器铜管的时候，振动曲线有波动，报警位置跟随故障。这种故障很容易解决，一般只要将引锭头拉出结晶器铜管后就能恢复，严重的时候也可以通过将电气控制系统的电源拉断后再重新启动，就能恢复振动，一般不会对生产带来很严重的影响。

　　第二，在拉浇过程中，特别是拉浇到4 h以后，内弧位置曲线产生乱振现象，内弧位移数据乱跳，不能稳定下来。但是等停产后检查，又不能找到其乱振的原因，检查各项设备都正常。等下一个浇次重新开浇时，有可能又不会发生前面所发生的故障，但是有可能在再下一个浇次拉浇到4、5个小时的时候，又重复发生前面所说的故障，属于没有规律性的一个故障。