CN111536103B - 一种连铸机液压设备故障检测方法及其装置 - Google Patents

一种连铸机液压设备故障检测方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种连铸机液压设备故障检测方法及其装置，包括如下步骤：速度传感器检测液压设备执行单元运行的实际速度；计算实际速度与理论速度的误差值，当误差值超过第一设定阈值时，检测液压设备动力单元在额定扬程下的实际电流；通过计算实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值的关系，判断液压设备动力单元是否产生故障；若电流诊断模块诊断未产生故障，则压力传感器检测液压设备管路的实际压力，判断管路是否存在泄露风险；若管路未产生泄露风险，则温度传感器检测液压设备执行单元的实际温度，判断是否启动冷却装置，用于使液压设备执行单元降温。本发明提供了根据检查的液压系统的参数诊断连铸机液压设备可能产生的故障位置。

Description

一种连铸机液压设备故障检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及冶金行业技术领域，尤其涉及一种连铸机液压设备故障检测方法及其装置。
背景技术
连铸机将高温钢水连续不断地浇注到一个或一组水冷铜制结晶器内，钢水沿结晶器周边逐渐凝固成坯壳，待钢液面上升到一定高度，坯壳凝固到一定厚度后拉矫机将坯拉出，并经二次冷却区喷水冷却使铸坯完全凝固，由切割装置根据轧钢要求切成定尺。这种使高温钢水直接浇注成钢坯的工艺过程称为连铸。由于其简化了生产工序，提高了生产效率及金属收得率，节约能源消耗使生产成本大为降低，钢坯质量好等优点得到了迅速的发展。
现有技术中通过液压控制连铸机，不仅不会产生任何泄漏，密封的寿命也大大提高，使得系统运行成本远低于机械式振动系统。结晶器壁对运动坯壳的摩擦力被认为是撕裂坯壳进而限制浇铸速度的基本因素。在初生坯壳与结晶器壁之间存在一液体渣膜，此处的摩擦为粘滞摩擦，即摩擦力大小正比于相对运动速度，渣膜粘度，反比于渣膜厚度。这样在结晶器振动正滑脱期间这一摩擦力及其引起的对坯壳的拉应力就较大，可能将初生坯壳拉裂，为此开发了非正弦振动技术来减小这一摩擦力。理论研究及模拟实验表明，适当选择非正弦振动参数(偏斜率)可减小摩擦力50％～60％。
液压系统大量运用了机械、电子、自动控制等新技术，在提高液压系统工作性能的同时使其复杂程度也大大的提高，并且在生产过程中，液压系统在线监测工艺的不断变化也使得液压设备的复杂程度进一步提高，而液压系统的正常运行将直接影响生产线的正常生产。然而液压系统的故障与失效，又具有隐蔽性、交错性、随机性等特点，现场的检测条件也很有限，难以直接观测，故障分析困难，一旦液压系统突然发生故障将会造成重大的经济损失。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种连铸机液压设备故障检测方法及其装置，提供了根据检查的液压系统的参数诊断连铸机液压设备可能产生的故障位置。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种连铸机液压设备故障检测方法，包括如下步骤：
至少一个速度传感器检测液压设备执行单元运行的实际速度；
速度诊断模块计算实际速度与理论速度的误差值，当误差值超过第一设定阈值时，检测液压设备动力单元在额定扬程下的实际电流；
电流诊断模块通过计算实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值的关系，判断液压设备动力单元是否产生故障；
若电流诊断模块诊断液压设备动力单元未产生故障，则至少一个压力传感器检测液压设备管路的实际压力，压力诊断模块根据实际压力和设计压力的关系，判断管路是否存在泄露风险；
若压力诊断模块诊断管路未产生泄露风险，则至少一个温度传感器检测液压设备执行单元的实际温度，温度诊断模块根据实际温度和设计温度的关系，判断是否启动冷却装置，用于使液压设备执行单元降温。
进一步，当实际电流与理论电流的误差值小于等于第二设定阈值时，则液压设备动力单元无故障；当实际电流值与理论电流的误差值大于第二设定阈值时，则液压设备动力单元存在故障。
进一步，所述压力诊断模块根据实际压力和设计压力的关系，判断管路是否存在泄露风险，具体为：
当P≤(0.6～0.8)PN，则压力诊断模块诊断管路存在泄露风险，发出报警信号；
当0.8PN＜P＜1.1PN，则压力诊断模块诊断管路没有泄露风险；
其中：P为压力传感器检测的压力值，PN为设计压力。
进一步，所述温度诊断模块根据实际温度和设计温度的关系，判断是否启动冷却装置，具体为：
当T>TN，则温度诊断模块控制冷却装置启动，用于使液压设备执行单元降温；否则，当T≤TN，则冷却装置不启动；其中：T为温度传感器检测的压力值，TN为设计温度。
进一步，若压力诊断模块诊断管路产生泄露风险，则将连铸机液压设备根据功能不同划分若干组件，压力诊断模块根据检测每一组件的压力值，判断泄露的位置，发出报警信号。
一种所述的连铸机液压设备故障检测方法的装置，包括检测传感器和控制单元，所述液压设备执行单元的输出端至少安装一个速度传感器，所述液压设备动力单元至少安装一个电流传感器，所述液压设备管路上至少安装一个压力传感器，所述液压设备执行单元上至少安装一个温度传感器；所述控制单元包括速度诊断模块、电流诊断模块、压力诊断模块和温度诊断模块；所述速度诊断模块读取速度传感器的实测值，根据速度传感器检测的实际速度与理论速度的误差值和第一设定阈值比较；所述电流诊断模块读取电流传感器的实测值，根据电流传感器检测在额定扬程下的实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值比较，判断是否液压设备动力单元产生故障；所述压力诊断模块读取压力传感器的实测值，根据压力传感器检测的实际压力和理论压力的比较，判断是否管路存在泄露风险；所述温度诊断模块读取温度传感器的实测值，根据温度传感器检测的实际温度和理论温度的比较，判断是否启动冷却装置，用于使液压设备执行单元降温。
进一步，所述连铸机液压设备的执行单元为液压缸，所述连铸机液压设备的动力单元为泵或液压站中的泵。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的连铸机液压设备故障检测方法及其装置，根据检查的液压系统的参数诊断连铸机液压设备可能产生的故障位置。
2.本发明所述的连铸机液压设备故障检测方法及其装置，给出了根据执行单元速度的变化，如何一步一步的诊断的逻辑。
3.本发明所述的连铸机液压设备故障检测方法及其装置，给出了是否启动冷却装置的判断条件，可以解决液压缸过热的问题。
附图说明
图1为本发明所述的连铸机液压设备故障检测方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所述，本发明所述的连铸机液压设备故障检测方法，包括如下步骤，
至少一个速度传感器检测液压设备执行单元运行的实际速度；
速度诊断模块计算实际速度与理论速度的误差值，当误差值超过第一设定阈值时，检测液压设备动力单元在额定扬程下的实际电流；
电流诊断模块通过计算实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值的关系，当实际电流与理论电流的误差值小于等于第二设定阈值时，则液压设备动力单元无故障；当实际电流值与理论电流的误差值大于第二设定阈值时，则液压设备动力单元存在故障。
若电流诊断模块诊断液压设备动力单元未产生故障，则至少一个压力传感器检测液压设备管路的实际压力，压力诊断模块根据实际压力和设计压力的关系，判断管路是否存在泄露风险；具体为：
当P≤(0.6～0.8)PN，则压力诊断模块诊断管路存在泄露风险，发出报警信号；
当0.8PN＜P＜1.1PN，则压力诊断模块诊断管路没有泄露风险；
其中：P为压力传感器检测的压力值，PN为设计压力。
若压力诊断模块诊断管路产生泄露风险，则将连铸机液压设备根据功能不同划分若干组件，压力诊断模块根据检测每一组件的压力值，判断泄露的位置，发出报警信号。
若压力诊断模块诊断管路未产生泄露风险，则至少一个温度传感器检测液压设备执行单元的实际温度，温度诊断模块根据实际温度和设计温度的关系，判断是否启动冷却装置，用于使液压设备执行单元降温。具体为：
当T>TN，则温度诊断模块控制冷却装置启动，用于使液压设备执行单元降温；否则，当T≤TN，则冷却装置不启动；其中：T为温度传感器检测的压力值，TN为设计温度。
连铸机液压设备的执行单元一般为液压缸，连铸机液压设备的动力单元一般为泵或者液压站，而液压站中包括泵。
一种的连铸机液压设备故障检测方法的装置，包括检测传感器和控制单元，所述液压缸的活塞杆输出端至少安装一个速度传感器，用于检测活塞杆输出的速度，所述泵的电机上至少安装一个电流传感器，用于检测额定扬程下的实际电流，将连铸机液压设备根据功能不同划分若干组件，每个组件管路上至少安装一个压力传感器，所述液压油缸内部安装温度传感器，用于检测油温，由于连铸机液压设备的油缸的工作环境恶劣，一般都是在高温下工作的，防止由于高温影响油缸的工作性能。
所述控制单元包括速度诊断模块、电流诊断模块、压力诊断模块和温度诊断模块；所述速度诊断模块读取速度传感器的实测值，根据速度传感器检测的实际速度与理论速度的误差值和第一设定阈值比较；所述电流诊断模块读取电流传感器的实测值，根据电流传感器检测在额定扬程下的实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值比较，判断是否泵产生故障；所述压力诊断模块读取压力传感器的实测值，根据压力传感器检测的实际压力和理论压力的比较，判断是否管路存在泄露风险；所述温度诊断模块读取温度传感器的实测值，根据温度传感器检测的实际温度和理论温度的比较，判断是否启动冷却装置，用于使油缸内液压油降温。
所述油缸的缸体外部设有夹套，所述夹套与热交换装置连接，用于使液压油降温。所述夹套外部涂覆隔热材料。
本发明的控制单元与检测传感器的数据可以通过无线或者有线输送。所述控制单元先对检测传感器的数据进行滤波除噪后。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种连铸机液压设备故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
至少一个速度传感器检测液压设备执行单元运行的实际速度；
速度诊断模块计算实际速度与理论速度的误差值，当误差值超过第一设定阈值时，检测液压设备动力单元在额定扬程下的实际电流；
电流诊断模块通过计算实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值的关系，判断液压设备动力单元是否产生故障；
若电流诊断模块诊断液压设备动力单元未产生故障，则至少一个压力传感器检测液压设备管路的实际压力，压力诊断模块根据实际压力和设计压力的关系，判断管路是否存在泄漏风险；
若压力诊断模块诊断管路未产生泄漏风险，则至少一个温度传感器检测液压设备执行单元的实际温度，温度诊断模块根据实际温度和设计温度的关系，判断是否启动冷却装置，用于使液压设备执行单元降温；
当实际电流与理论电流的误差值小于等于第二设定阈值时，则液压设备动力单元无故障；当实际电流值与理论电流的误差值大于第二设定阈值时，则液压设备动力单元存在故障；
所述压力诊断模块根据实际压力和设计压力的关系，判断管路是否存在泄漏风险，具体为：
当P≤（0.6~0.8）PN，则压力诊断模块诊断管路存在泄漏风险，发出报警信号；
当0.8 PN＜P＜1.1PN，则压力诊断模块诊断管路没有泄漏风险；
其中：P为压力传感器检测的实际压力，PN为设计压力；
所述温度诊断模块根据实际温度和设计温度的关系，判断是否启动冷却装置，具体为：
当T>TN，则温度诊断模块控制冷却装置启动，用于使液压设备执行单元降温；否则，当T≤TN，则冷却装置不启动；其中：T为温度传感器检测的实际温度，TN为设计温度；
若压力诊断模块诊断管路产生泄漏风险，则将连铸机液压设备根据功能不同划分若干组件，压力诊断模块根据检测每一组件的实际压力，判断泄漏的位置，发出报警信号。
2.一种根据权利要求1所述的连铸机液压设备故障检测方法的装置，其特征在于，包括检测传感器和控制单元，所述液压设备执行单元的输出端至少安装一个速度传感器，所述液压设备动力单元至少安装一个电流传感器，所述液压设备管路上至少安装一个压力传感器，所述液压设备执行单元上至少安装一个温度传感器；所述控制单元包括速度诊断模块、电流诊断模块、压力诊断模块和温度诊断模块；所述速度诊断模块读取速度传感器的实测值，根据速度传感器检测的实际速度与理论速度的误差值和第一设定阈值比较；所述电流诊断模块读取电流传感器的实测值，根据电流传感器检测在额定扬程下的实际电流与理论电流的误差值和第二设定阈值比较，判断是否液压设备动力单元产生故障；所述压力诊断模块读取压力传感器的实测值，根据压力传感器检测的实际压力和理论压力的比较，判断是否管路存在泄漏风险；所述温度诊断模块读取温度传感器的实测值，根据温度传感器检测的实际温度和理论温度的比较，判断是否启动冷却装置，用于使液压设备执行单元降温。
3.根据权利要求2所述的连铸机液压设备故障检测方法的装置，其特征在于，所述连铸机液压设备的执行单元为液压缸，所述连铸机液压设备的动力单元为泵。
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