液压压下与AGC液压故障原因分析

1.液压压下及AGC（自动增益控制）故障概述

液压压下装置用于作为针对轧制力变化实施厚度调节系统的一种快速精确调节定位系统。

图4-20 液压缸爬行故障诊断因果图

（1）功能投入的条件AGC由液压伺服位置系统实现，通过伺服阀调节保持中心点恒定。

每台轧机由两个压下缸，分别位于操作侧和驱动侧；每个压下缸有两个位置传感器，分别位于入口侧和驱动侧，压下缸的位置是两传感器位置值的平均值。

伺服阀的前后各用一个单向阀，单向阀在调节器正常工作时处于开通状态。

当调节器处于断开，由于伺服阀不能保证完全密封，这时单向阀起作用，关闭油路，短时间维持液压缸里的压力不变。

当功能断开时，压下系统的卸荷阀起作用，液压缸回程，把油路的油排回油箱。

液压压下功能的投入与控制系统许多参量有关，必须同时满足以下条件：

1）已通过“工作方式”、“手动”或“电磁阀控制”等选项将功能选定。

2）油源供油正常。

3）阀控制系统正常（软硬件正常，调节钥匙不在手动状态）。

图4-21 液压系统油液过热故障诊断因果图

4）位置传感器正常，即两侧位置无偏差。

5）液压缸位置正常。

6）CPU正常无故障，系统电源、控制柜不在测试状态。

7）液压系统不在紧急停止状态。

（2）AGC系统主要故障

1）传感器故障，包括位置、液压缸油压、轧制力传感器故障。

液压压下实际值（任一侧）＞24.5mm，或＜-3mm时，到极限位，压下封锁，轧机停止工作。

同一液压缸两侧位置差＞4mm，可能出现的故障：位置传感器故障。

两液压缸传感器偏差＞2.3mm，压下封锁（即有关参数超差时，压下功能中断，以保护设备）；可能出现的故障：位移传感器故障、伺服阀或液压缸泄漏、偏差或零调不准。

轧制力＜40MN，否则过载，压下封锁，液压系统卸荷。

当两侧压力传感器测量值超差，可能出现的故障：压力传感器故障。

2）AGC液压故障。液压控制系统由两套独立且完全相同的液压位置伺服系统组成，它们设定同一位置值。(www.xing528.com)

正常工作时，两套控制系统按照完全相同的指令控制压下液压缸上下移动。采用时间段ΔT信号进行平滑滤波。

当两液压缸位置传感器位置差|S₁-S₂|>2.3mm，即必有一套液压位置伺服系统存在故障，结合伺服系统状态分析，如驱动电流变化趋势可对故障进行定位。一般来说，趋势变化过快的系统更有可能存在故障。

3）控制逻辑故障，BA（Basic Automation）给出控制逻辑信号，而实际电磁阀不动作；可能出现的故障：电气断线或电磁阀卡死等，整个伺服系统无法工作。

4）电磁阀（逻辑功能阀）开关状态与测压点压力关系若不符合，可能出现的故障：电气断线或电磁阀卡死。

5）压力故障，主要有：溢流阀在工作时没有处于溢流状态。检查：溢流阀实际状态，溢流压力设定值，是否附合实际工况（如过低）。轧制时，液压缸工作腔压力应基本满足：P₁×S₁=P₂×S₂+F（对应侧轧制力），P₂=2.0MPa。卸荷状态，液压缸工作腔压力，背压为4.0MPa。

6）零偏电流I趋势分析：当零偏电流在小于满量程10%（约3mA）范围内变化时，伺服阀正常；当零偏电流大于满量程30%时，伺服阀应更换。

零偏电流I逐步增大，可能出现的故障：伺服阀或压下液压缸寿命性故障，如：磨损、泄漏、电气老化等，但控制性能基本达到要求，可能使控制位置略有漂移等现象。

零偏电流I突然增大，可能出现的故障：伺服阀突发性故障、或液压缸卡死。如反馈杆断裂、力矩马达卡滞、小球脱落、节流孔堵塞等，将使伺服系统失控。

可根据电流I、液压缸压力P、伺服阀B腔压力、液压缸位置S等参量进行故障定位。其特征：驱动电流I突然增大（幅度很大）；液压缸位置偏向一端无法控制。

伺服阀控制电流I变化，而B腔压力不变，可能故障：电气断线、或伺服阀故障、或液控单向阀故障（故障率很低）。

B腔压力随伺服阀电流I变化，可能出现的故障：伺服阀故障、或压下液压缸故障。

2.AGC液压控制系统故障分析

AGC系统故障如图4-22所示。AGC液压伺服子系统故障如图4-23所示。

图4-22 AGC液压系统故障

3.AGC液压控制系统故障归类

AGC液压控制位置系统是精轧机组液压控制系统的核心，故障引起最终特征量表现在以下几个方面：第一，位置控制精度达不到要求，如某一位置传感器测量值大于极限位，或同一压下液压缸位置值超差，或两压下液压缸位置在ΔT时间内超差；第二，压下液压缸压力过高/过低，或压力建立不起来；第三，伺服阀驱动零偏电流大于正常范围；第四，压下液压缸偏向一端，或不受控。其归类见表4-5与表4-6。

图4-23 AGC液压伺服子系统故障

表4-5 AGC液压控制系统故障-现象对应表

表4-6 AGC液压控制系统故障-原因对应表

（续）