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六輥軋機無(wú)鋼自動(dòng)校輥過(guò)程控制的故障分析
摘要：無(wú)鋼自動(dòng)校輥可以提高軋制精度，而常見(jiàn)故障的分析與處理能盡可能的提高作業(yè)率及產(chǎn)能，本文章以某冷軋廠(chǎng)1370mm五連軋為對象，著(zhù)重介紹怎樣按部就班的分析與處理無(wú)鋼自動(dòng)校輥過(guò)程中的常見(jiàn)故障。關(guān)鍵詞：液壓缸 索尼磁尺 壓力傳感器 伺服閥
0 引言
六輥HC連軋機的無(wú)鋼自動(dòng)校輥功能是保障軋制精度、提高成材率不可或缺的功能，在自動(dòng)校輥過(guò)程中液壓缸、伺服閥、壓力傳感器、壓下位移傳感器、軋機上下輥總成及斜楔構成一個(gè)閉環(huán)系統，保障了無(wú)鋼自動(dòng)校輥的正常進(jìn)行。
1 校輥過(guò)程描述
下面我們首先介紹一下六輥軋機的無(wú)鋼自動(dòng)校輥過(guò)程與控制：
1.1 到達減速位置。換輥工作完成之后，液壓缸開(kāi)始投入，當液壓缸到達設定位置時(shí)，選擇自動(dòng)校輥并啟動(dòng)，這時(shí)機架校準開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)模式。50毫秒后，程序響應第一步運行，液壓缸下壓到達減速位置時(shí)第一步完成。若第一步開(kāi)始運行后40秒內動(dòng)作仍未完成，計時(shí)器認為超時(shí)，液壓缸自動(dòng)上抬。。
1.2 到達接觸位置。當液壓缸到達減速位置后，操作側與傳動(dòng)側伺服閥同步使能給定，液壓缸壓力進(jìn)行自動(dòng)調整并繼續下壓，使軋輥接觸。在傳動(dòng)側與操作側的壓力都達到125噸以上時(shí)，程序上認為接觸位置到達，延時(shí)100毫秒達到接觸位置步驟完成。
1.3 開(kāi)始轉輥，乳化液系統啟動(dòng)。達到接觸位置后，程序自動(dòng)生成工作輥轉動(dòng)請求命令，該機架電機電樞接觸器吸合，電機帶動(dòng)減速機使工作輥以校輥速度運行，同時(shí)該機架乳化液閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)對軋輥冷卻和潤滑，以減小工作輥之間的摩擦和帶走部分因摩擦而產(chǎn)生的熱量，降低內應力及塑性變形。
1.4 到達校輥壓力。電機轉動(dòng)后，傳動(dòng)側和操作側液壓缸同步徐徐下壓，當軋制力之和到達設定的校輥壓力時(shí)（3#線(xiàn)設定的校輥力是800噸），延時(shí)30毫秒程序響應步驟完成。在此步驟中，必須保證傳動(dòng)側和操作側液壓缸壓力都要在400噸以上，并且每側偏差不超過(guò)15噸，否則步驟不能完成。
1.5 校準零輥縫。在軋制力滿(mǎn)足要求以后，程序對索尼磁尺的壓力傳感器反饋的數值對輥縫進(jìn)行調整。當測得平均壓力值滿(mǎn)足條件時(shí)零輥縫校準完成。在步驟中程序對上下工作輥、上下支撐輥、上下中間輥輥徑進(jìn)行換算調整，根據校輥時(shí)軋輥的線(xiàn)速度出0.01秒內軋制的實(shí)際長(cháng)度，根據索尼磁尺的反饋確認零輥縫校準完成。
1.6 校準完成。零輥縫校準完成后，中間輥抽動(dòng)到設定位值，液壓缸回縮至輥縫接觸位置，然后電機停止運轉，乳化液閥門(mén)關(guān)閉，最后由于背壓作用，打開(kāi)輥縫到等待位置，這時(shí)自動(dòng)無(wú)鋼校輥步驟完成。
2 校輥過(guò)程中的主要設備故障及處理方法
有時(shí)校輥不能正常進(jìn)行，常常是某一設備存在問(wèn)題或操作不當造成的，下面我們簡(jiǎn)單介紹幾種關(guān)鍵設備的調整與故障分析：
2.1 斜楔位置調整：斜楔的升降是由一個(gè)三位四通電磁閥控制的，電磁閥接通后液壓馬達帶動(dòng)絲杠轉動(dòng)，絲杠一端裝有一個(gè)增量式編碼器。當調整斜楔時(shí)，編碼器記錄下脈沖總數，根據脈沖數、每周的脈沖數、轉動(dòng)的圈數和每轉動(dòng)一周對應斜楔上升的高度，計算出斜楔上升的高度。此高度為編碼器反饋的高度。當它小于15毫米時(shí)則程序認為軋制線(xiàn)過(guò)低需要繼續升高斜楔。斜楔能夠最大活動(dòng)空間為-10毫米到96毫米之間。
2.2 伺服閥故障的判斷與調整：由于伺服閥的流量大小可隨時(shí)調節，精度高，可以隨時(shí)控制的優(yōu)點(diǎn)，在壓下、彎輥及抽動(dòng)控制中得到普遍應用，當有命令請求而液壓執行機構無(wú)反應時(shí)，我們首先要檢查的時(shí)伺服閥。伺服閥插頭如圖1所示，共有7個(gè)針，A：24V，B：0V，C：24V，D：給定，E：給定，F：反饋，G：接地 然后檢查油路是否完全開(kāi)啟以及液壓站泵是否停止，檢查油路無(wú)誤后，檢查AB、BC是否有24V電壓，F反饋電流是否12mA，若反饋為零則丟失一組24V，如果保險沒(méi)有燒壞，就在A(yíng)MS里檢查輸出。排除電源故障后適當的動(dòng)一下設備，看DE間是否有電流（+/-10mA）信號，若有給定則反饋點(diǎn)應該有偏移。若有給定且各壓力都正常而閥無(wú)動(dòng)作，可能原因是閥芯卡死，看反饋點(diǎn)是否在“零位”。如果不在“零位”且偏差過(guò)大則請液壓工“調零”。如果閥芯在“零位”，正負給定都有而閥芯位置無(wú)變化，則表明閥卡死，應該讓液壓工關(guān)閉控制油管道閥門(mén)而后開(kāi)啟對閥沖洗，若仍無(wú)作用只得更換伺服閥。當操作時(shí)D、E間無(wú)給定或者抖動(dòng)說(shuō)明條件不滿(mǎn)足則應檢查接線(xiàn)，各壓力或閥門(mén)開(kāi)啟情況。
2.3 輥徑、輥座：軋機對工作輥、中間輥、及支撐輥輥徑都有嚴格的尺寸要求，如果輥徑超出范圍則校輥肯定不能完成。如果輥徑較細或數值輸入錯誤都會(huì )造成軋制線(xiàn)錯誤，液壓缸投入不到位，達不到設定的軋制力，校輥時(shí)會(huì )超時(shí)快抬。當輥座不匹配時(shí)液壓缸投入后一面接觸而另一面懸空，液壓缸單側受力偏壓造成軋制力偏差大而快抬。這時(shí)要在對應的球面墊上加上合適的墊板保障液壓缸同步位移。
2.4 索尼磁尺：索尼磁尺是液壓缸的位移傳感器，它反映的是液壓缸的實(shí)際行程。磁尺活動(dòng)桿的頂端為永磁性金屬，它吸附在液壓缸頂端并隨液壓缸的升降而伸縮，反饋的數值信號到中央處理單元。當液壓缸投入時(shí)壓力傳感器顯示正常時(shí)，若操作側和傳動(dòng)側索尼磁尺不同步或單側無(wú)數值變化，這時(shí)會(huì )報重故障；SONY 報警或位置偏差報警。有時(shí)磁尺的原始位置偏差會(huì )造成液壓缸不能投入，要對磁尺清零再進(jìn)行投入。若出現單側磁尺無(wú)數值變化，伺服閥保證沒(méi)有問(wèn)題，可拆下磁尺手動(dòng)壓縮磁尺觀(guān)察其有無(wú)數值變化。如果沒(méi)有變化，應檢查接線(xiàn)和磁尺磁頭是否脫落。如果情況不能解決應更換索尼磁尺。
2.5 壓力傳感器：壓力傳感器是反饋油壓壓力的傳感器。液壓缸投入時(shí)若壓下或背壓壓力傳感器出現故障，有桿腔、無(wú)桿腔的壓力傳感器在HMI上會(huì )沒(méi)有顯示，或顯示值過(guò)大。一段時(shí)間過(guò)后會(huì )報壓力傳感器故障，液壓缸自動(dòng)快抬。這樣的情況一般在更換新的壓力傳感器后能夠得以解決。但有時(shí)會(huì )因為腔內無(wú)油壓導致壓力傳感器無(wú)顯示這樣的問(wèn)題要找伺服閥的原因。在更換傳感器時(shí)要仔細檢查量程是4－20mA還是0-20mA。因為基數不一樣，測量結果迥異。
3 結論
綜上所述，六輥軋機的無(wú)鋼自動(dòng)校輥過(guò)程是許多設備共同作用的結果，當校輥不能進(jìn)行時(shí)，我們應當分清問(wèn)題的關(guān)鍵及癥結，按照其閉環(huán)控制的思路按部就班地進(jìn)行分析處理。
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[1]賈民平，張洪亭.《測試技術(shù)》高等出版社[J].2008.3.
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[3]張子蓮.《一級自動(dòng)化功能描述》.中冶恒通鋼鐵工藝設計研究院[J].
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