浅谈辊式立磨液压系统液压波动和喘振现象及解决办法

张飞翔

（北京掌中宇时代科技有限公司）

编者按

水泥立磨液压波动和喘振现象，在水泥行业的立磨加载系统中普通存在。由于水泥厂的液压维护和维护运营人员流动性大，存在交接环节缺失和培训机会相对少的实际情况，部分技术人员难以分析和解决液压波动和喘振的问题。笔者根据多年实践经验，对此问题产生的原因和解决措施进行分析和总结，希望能对同行起到一定的借鉴和参考作用，在立磨加压系统维护中遇到类似问题或者现象，如能起到一定借鉴和参考作用，则笔者不胜欣慰。

辊式立磨需要液压系统来提供研磨压力，磨辊压在磨盘料层上，磨盘在减速机驱动下低速运行，从而起到物料研磨作用。在运行中经常遇到液压系统压力波动和液压系统喘振问题，给企业技术人员带来很大的困扰。笔者从液压系统的角度，做如下简要分析。

1　液压系统的压力波动

液压系统的压力波动，一般可分为主动波动和从动波动。

1.1 主动波动

主动波动一般是因为液压系统（包含泵组、电磁阀、油缸系统）的液压保压能力下降引起的。如经常设定波动压力上下限为设定值的±0.5MPa。那么低于下限液压系统油泵会自动启动，直到达到上限0.5MPa后停泵；压力下降比设定值低于0.5MPa时候油泵又启动补压，造成了液压系统周期性的压力波动。该波动如果过于频繁，会造成磨辊压力不稳定，可能引起物料的比表面积下降和细度波动以及磨辊的振动加剧现象，严重时会造成油缸里的液压油交换量不够、蓄能器组的减振能力不够（也可以叫容纳能力不够），就可能出现磨机振动幅度超标而停磨的现象，进而影响生产持续和稳定进行。

解决办法：

（1）经常检查液压油的黏度和清洁度，使其控制在国家标准范围内（NAS1638-9或者更高）。液压油超标后需及时使用高真空滤油机过滤杂质和除水来保养液压油；制定液压油的定期保养规章制度；设在亚热带气候地区的工厂，由于气温高、空气湿度大，经常因为湿度大引起的油液黏度降低，出现误判泵阀不保压的情况。

（2）检查油缸外漏、内漏的情况。

（3）检查液压阀和油泵研磨情况。提前做好备件储备，以备有问题及时更换。

（4）定期制定清理油箱底子和磁化棒铁粉清理等保养措施，有条件的企业可以半年左右冲洗液压管道一次。

1.2 从动波动

非油站本身的问题引起的振动，可称为从动波动。一般是因为物料的研磨性变差（例如水渣含铁增高、掺入钢渣和磷渣等）、干湿度变差引起料层不稳定、生料入磨粒度加大造成磨辊的自主的上下蹿动。表现为油缸活塞杆伸缩频率加大，需要交换的油量大幅度增加，而蓄能器组不足以提供对应的液压油。加载油站表现为：液压表指针来回摆动，管道振动严重。严重交换不足时会出现蓄能器菌型阀的阀芯关闭，并被管道里的负压（也可叫着高差值压差）吸死现象，直到油泵重新启动补压后菌阀的阀芯才打开。此时油缸在继续振动，屏蔽后的蓄能器不再减振，那么振动可能会进一步加大，甚至引起磨机振动幅度超标停磨。也有选粉机振动幅度偏大，引起磨机水平和垂直振幅偏大，造成磨辊振动，但这种情况引起的压力波动很轻微，也比较少见，可以忽略。另外如果上腔的管道过细，在油缸高频率伸缩的过程中，管道的油来不及补充液压油，也可能会造成液压站内的表的指针来回摆动。但磨机此时的运行振动较小，较为平稳，这类现象也有发生。

解决办法：

（1）控制生料的含铁量、适当喷水加强料层厚度、控制入磨生料的粒度。另外此情况发生，也说明蓄能器组的减振富余度不够。可以在现有管道基础上，适当增加蓄能器的数量来改造，从而提高液压系统的减振能力，使液压系统稳定性提高，增强磨机对料的选择容纳能力或者叫富余度，提高磨机的稳定性。确保生产持续稳定进行。如蓄能器的数量和容积过大，可能会稍微加大抬辊到高位的速度，时间稍微变长一点。

（2）检查上腔管道通径是否存在偏小的情况。可以酌情改换更大通径的管道来替代。

2　喘振现象

喘振表现出来的现象是管道的管夹固定不住管道，振动剧烈，振动声音大，且蹿动较为明显。另外在磨机机架下面，还能听见叮当叮当的响声或管道来回蹿动并伴有咔嚓、咔擦的响动。上述液压系统的主动波动和从动波动，均可能引起液压系统的喘振。分析有几种可能因素如?：

1.1 减振系统内的菌型阀可能损坏

由于蓄能器损坏后数量减少，影响液压系统油交换的容量，造成油站的减振能力的下降。当下降到影响液压系统的抗振平衡能力的程度后，就会开始影响液压系统的压力稳定性。

解决方法：

注意听菌型阀的声音或者手触摸氮气瓶菌阀安装部?，叮当响和发热高的，可以判断有坏的可能性，须停机后逐一排查。

1.2 皮囊可能损坏

原因跟上面一样，皮囊数量减少造成减振能力下降。下降的幅度影响了液压系统的稳定性，进而影响磨机的稳定性。

1.3 氮气压力设定不合理

例如矿渣磨通常设定下腔（也叫无杆腔）背压压力为3MPa，以增加磨辊的稳定性。氮气压力过高，会造成菌型阀被皮囊气压压死或者因为磨辊振幅过大，造成负压吸合现象，进而影响液压系统和磨机的稳定性。反过来如果氮气压力过低，表面看液压系统减振能力还可以，但是因为皮囊的振幅加大，经常出现皮囊在充气嘴根部位疲劳开裂，进而影响液压系统和磨机的稳定性。上腔氮气压力设定情况与下腔（也叫无杆腔）原理类似。

解决办法：

尽量把氮气压力调整到合适的范围之内，定期检查皮囊氮气压力和菌型阀。可以听声音、根据发热情况判断。有问题及时更换备件。

3　液压系统油站上可能引起压力波动的元件

磨机液压系统在工作的时候，根据原理的不同，系统元件也不一样。影响压力波动的元件也不一样。

（1）工作的时候，上下腔都有蓄能器组参与减振的液压系统。压力的平衡靠泵组补压或者阀的开启来平衡油缸压力，如果阀开启动作不灵敏或者不到位，压力释放不掉，也会带来液压系统压力波动。例如德国莱歇磨，大部分采用这种工作原理。

解决办法：

排查阀不保压的原因：可能为阀芯研磨变细，间隙变大或者阀芯被拉伤等。及时更换备件保证阀正常开启和关闭。

（2）也有上腔有蓄能器组减振系统，下腔无蓄能器，全靠油站上的液控单向阀与下腔回油管路组成“开放”回路。当加载工作时，下腔液压油处于无压自由状态，有压力可随时释放回油箱。例如日本宇部立磨，通常采用这种方式来减振。

解决办法：

排查下腔液控单向阀的先导压力油是否有压（可以根据泵压判断），其次查液控单向阀是否开启灵敏、查其阀芯研磨情况，根据实际维修或更换备件来排除故障。

（3）有的液压系统（常见于宇部生料磨）在阀组上加了上下腔（也叫A、B口）的双单向节流单向阀来组成液压锁。经常出现抬辊和落辊时候磨机振动剧烈，且抬辊、落辊速度极慢。一旦磨辊抬起来或者落下去后，压力上来后磨机振动现象消失。

解决办法：

排查单向节流阀的两边的阀杆的开度，如果开度过大，会造成一腔压力升的快，压力损失也快，无法打开另一腔的液控单向阀；液压油回油箱速度慢，阻碍落辊或者抬辊的速度。调节阀杆拧进去长度在合理处，开度合理，确保建立压力速度正常。达到抬辊和落辊时候，压力稳定来确保磨机稳定。

（来源：中国散协水泥工程技术专委会）