四輥平整機(jī)高速斷帶電氣分析與應(yīng)用

趙樹(shù)華

（湖南漣鋼冷軋板廠，湖南 婁底 417000）

四輥平整機(jī)高速斷帶電氣分析與應(yīng)用

趙樹(shù)華

（湖南漣鋼冷軋板廠，湖南 婁底 417000）

針對(duì)冷軋四輥平整機(jī)高速斷帶故障，從電氣方面分析原因并提出解決此故障的方案并加以實(shí)施，減少故障率，保證生產(chǎn)的順暢。

高速斷帶、直徑突變、CPC

1 前言

漣鋼冷軋平整機(jī)為四輥軋機(jī)，投產(chǎn)后的一段時(shí)期平整機(jī)在高速軋制的過(guò)程中頻頻出現(xiàn)斷帶的情況；高速斷裂的帶鋼不僅損壞鋼卷、破壞軋輥，更重要的是危及到現(xiàn)場(chǎng)的操作人員。本文就平整機(jī)高速運(yùn)行情況下斷帶的電氣方面原因進(jìn)行分析并加以應(yīng)用。

2 四輥平整機(jī)高速斷帶的原因分析

2.1 高速斷帶故障統(tǒng)計(jì)

圖表2.1為2007年至2008年上半年斷帶故障的統(tǒng)計(jì)圖表；從圖表中可以看出，造成平整機(jī)高速斷帶的原因很多，眾多的斷帶故障原因嚴(yán)重影響了平整機(jī)的正常生產(chǎn)。

圖表2.1 故障統(tǒng)計(jì)圖表

2.2 原因分析及制訂解決方案

如何減少乃至避免高速斷帶的發(fā)生，工藝、機(jī)電三方共同協(xié)作，電氣方經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)軋制過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)、信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)的趨勢(shì)分析與跟蹤，單從電氣角度考慮，開(kāi)卷機(jī)帶鋼動(dòng)態(tài)直徑突變以及高速下CPC燈管的損壞是導(dǎo)致斷帶的主要原因。那么，為了解決高速斷帶故障發(fā)生必須就防止開(kāi)卷機(jī)帶鋼動(dòng)態(tài)直徑突變和保護(hù)CPC燈管這兩方面做文章。

3 解決高速斷帶的方案實(shí)施

為了解決此高速斷帶現(xiàn)象的發(fā)生，需解決開(kāi)卷機(jī)帶鋼動(dòng)態(tài)直徑突變和加強(qiáng)CPC燈管的保護(hù)。下面就這兩方面進(jìn)行分析。

3.1 開(kāi)卷機(jī)帶鋼動(dòng)態(tài)直徑突變分析與解決

從圖3.1（直徑突變與正常走勢(shì)比較）可以看出，左圖中直徑存在突變現(xiàn)象，從左右兩圖的比較可以發(fā)現(xiàn)左圖的曲線更加陡，斜率較大，存在明顯的計(jì)算誤差，當(dāng)誤差累計(jì)到一定程度時(shí)就會(huì)發(fā)生突變。開(kāi)卷機(jī)鋼卷直徑計(jì)算:式中V_ACT_STRIP表示入口帶鋼速度， N_ACT_1表示開(kāi)卷機(jī)電機(jī)速度。動(dòng)態(tài)直徑的計(jì)算首先需要進(jìn)行卷徑正確性的校驗(yàn)，開(kāi)卷機(jī)上最近一個(gè)周期的卷徑必須比上一個(gè)計(jì)算周期的卷徑小，卷取機(jī)上最近一個(gè)周期的卷徑必須比上一個(gè)計(jì)算周期的卷徑大。

圖3 .1 直徑突變與正常走勢(shì)比較

3.1.1 編碼器高速脈沖信號(hào)丟失

軋機(jī)在高速（900mpm以上）運(yùn)行情況下，監(jiān)視編碼器傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)丟失脈沖的現(xiàn)象，如圖3.2（測(cè)速編碼器信號(hào)）所示。

圖3 .2 測(cè)速編碼器信號(hào)

左圖中，編碼器信號(hào)出現(xiàn)嚴(yán)重波動(dòng)情況，與右圖正常情況下相比尤顯突出。造成高速下編碼器傳過(guò)來(lái)的信號(hào)丟失脈沖的現(xiàn)象可能原因有：編碼器有很多污垢影響測(cè)速、編碼器本體損壞造成測(cè)速錯(cuò)誤以及網(wǎng)絡(luò)線出現(xiàn)問(wèn)題等等。那么為了保證編碼器測(cè)速的穩(wěn)定性必須做到以下兩點(diǎn)：

a、更換編碼器的工作環(huán)境、保持編碼器的清潔度以及檢查編碼器的完好度，確保不因編碼器本體問(wèn)題引起信號(hào)波動(dòng)；

b、改善網(wǎng)絡(luò)布局，做好網(wǎng)線穿管、屏蔽系統(tǒng)完整的工作，避免產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)干擾信號(hào)以及網(wǎng)絡(luò)線損壞的情況。

3.1.2 開(kāi)卷機(jī)芯軸突然收縮

直徑復(fù)位信號(hào)使鋼卷動(dòng)態(tài)卷徑突然變化到610mm,導(dǎo)致張力波動(dòng)非常大，造成卷徑突變，從而產(chǎn)生斷帶情況，如圖3.3（鋼卷動(dòng)態(tài)卷徑突變例圖）所示。開(kāi)卷機(jī)芯軸收縮是隨著鋼卷在生產(chǎn)過(guò)程中卷徑慢慢變小而隨之產(chǎn)生的，在軋制過(guò)程中如果卷徑突然變小，芯軸就會(huì)立即收縮，此時(shí)伴隨著張力的突變，從而很容易產(chǎn)生斷帶現(xiàn)象。

在程序上，根據(jù)工藝情況開(kāi)卷卷徑信號(hào)有必要加一個(gè)在周期掃描時(shí)間范圍內(nèi)卷徑變化的限定值，防止產(chǎn)生巨大差值的卷徑突變；且對(duì)芯軸以及張力聯(lián)動(dòng)等信號(hào)加一個(gè)限定，防止芯軸過(guò)分收縮和張力產(chǎn)生突變。由于程序是ABB公司自行研發(fā)的，程序修改處分得比較散，此文就不再對(duì)修改處進(jìn)行例舉描述。

圖3 .3 鋼卷動(dòng)態(tài)卷徑突變例圖

3.1.3 帶鋼厚度錯(cuò)誤

帶鋼的厚度錯(cuò)誤分為輸入錯(cuò)誤和上料錯(cuò)誤，它們都使輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)的帶鋼厚度值與實(shí)際值不符。此時(shí)軋制造成計(jì)算的鋼卷直徑(包括開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)的) 與實(shí)際的鋼卷直徑不符,進(jìn)而使開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)上帶鋼實(shí)際線速度與入、出口張力輥和工作輥線速度不匹配，當(dāng)這種速度不匹配不能由張力“自動(dòng)調(diào)節(jié)”達(dá)到新的平衡時(shí),將發(fā)生掉張、斷帶。這種情況在調(diào)度、工藝方的仔細(xì)確認(rèn)下完全能夠杜絕。

3.2 CPC燈管的保護(hù)

CPC燈管損壞一般不是設(shè)備本身原因造成，而是因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)境惡劣以及CPC燈管安裝位置不當(dāng)所引起，所以只要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境合理調(diào)整CPC燈管的安裝位置并對(duì)CPC燈管增加保護(hù)裝置以及日常點(diǎn)檢、定修工作中加強(qiáng)維護(hù)，燈管的使用壽命會(huì)大幅度提高。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)機(jī)電、工藝、調(diào)度多方面的努力，自2008年下半年至2010年上半年止的跟蹤調(diào)查情況大為好轉(zhuǎn)，如表4.1所示。此故障的發(fā)生率明顯少了，確保了生產(chǎn)的順暢度，但在以后的工作中還應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)習(xí)和分析，最大程度上避免此類故障的再次發(fā)生。

表4.1

[1]李松生，崔欽華，楊柳欣，陳長(zhǎng)江，黃昆.精密高剛度高速電主軸[J].軸承，2004.03.

[2]閆大鵬，吳玉厚，張柯.高速電主軸軸承油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2006.01.

TM

A