軋機(jī)EGC制動(dòng)器故障分析及改造

楊金華（武鋼集團(tuán)鄂鋼公司機(jī)動(dòng)工程部，湖北 鄂州 436000）

軋機(jī)EGC制動(dòng)器故障分析及改造

楊金華
（武鋼集團(tuán)鄂鋼公司機(jī)動(dòng)工程部，湖北 鄂州 436000）

寬厚板廠精軋機(jī)的電動(dòng)壓下系統(tǒng)（EGC）的制動(dòng)器采用進(jìn)口電磁鐵盤式制動(dòng)器，制動(dòng)器發(fā)熱量大、開合沖擊大、故障多，容易導(dǎo)致EGC鎖死產(chǎn)生廢品，分析制動(dòng)器存在的問題，通過對(duì)其進(jìn)行改造，杜絕了故障，制動(dòng)器運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備可靠性得到提高。

軋機(jī)；EGC；制動(dòng)器；改造

1 前言

鄂鋼寬厚板廠裝備的精軋機(jī)為四輥可逆軋機(jī)，軋機(jī)生產(chǎn)采取可逆軋制，年設(shè)計(jì)產(chǎn)能120萬噸，精軋機(jī)關(guān)鍵部件由國外進(jìn)口，其余國內(nèi)合作制造，該軋機(jī)于2009 年4月30日投產(chǎn)。精軋機(jī)采用厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)，工業(yè)上稱之為AGC系統(tǒng)。AGC系統(tǒng)主要包括電動(dòng)壓下（EGC）和液壓壓上（HGC）。

2 軋機(jī)EGC組成及特點(diǎn)

精軋機(jī)的電動(dòng)壓下系統(tǒng)（EGC）由壓下電機(jī)、制動(dòng)器、壓下減速機(jī)、位移傳感器、壓下絲桿、壓下螺母、松卡裝置、壓力傳感器以及自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。精軋機(jī)電動(dòng)壓下系統(tǒng)設(shè)備性能見表1。電動(dòng)壓下系統(tǒng)（EGC）用于軋制過程中輥縫的調(diào)整，它用于調(diào)整上軋輥的位置，保證給定每道次的壓下量。軋機(jī)的輥縫控制是軋制鋼板的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了滿足輥縫控制的快速性及精確性，軋機(jī)采用電動(dòng)壓下控制（EGC）+液壓輥縫控制（HGC）的控制模式，其中EGC用來滿足大壓下量輥縫的快速性要求，HGC滿足輥縫精度的小范圍實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。EGC主要用于大行程輥縫的動(dòng)作，即一般情況下，EGC僅在軋制道次間動(dòng)作，采用簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)。位置控制器的輸入是Wss-Xss，輸出是EGC壓下電機(jī)的給定線速度，再轉(zhuǎn)換成速度百分比發(fā)送到傳動(dòng)裝置，需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，壓下制動(dòng)器打開，系統(tǒng)確定制動(dòng)器打開后，EGC電機(jī)開始動(dòng)作，當(dāng)EGC位置Wss=Xss時(shí)， EGC停止動(dòng)作，制動(dòng)器關(guān)閉，形成EGC的簡(jiǎn)單閉環(huán)控制。EGC特點(diǎn)是調(diào)整范圍比較大，啟動(dòng)制動(dòng)頻繁。在軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)、操作側(cè)壓下減速機(jī)的蝸桿上各安裝2臺(tái)常閉電磁盤式制動(dòng)器，以便電機(jī)及時(shí)制動(dòng)，準(zhǔn)確定位，并防止壓下絲桿在軋制時(shí)螺紋回松，盤式制動(dòng)器具有反應(yīng)快，制動(dòng)可靠的特點(diǎn)。

3 出現(xiàn)的故障及其原因

3.1 制動(dòng)電磁鐵線圈易燒壞

軋機(jī)EGC傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器用的是由Stromag Limited生產(chǎn)的電磁盤式制動(dòng)器，型號(hào)為EAF6-DW，其優(yōu)點(diǎn)制動(dòng)快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、沖擊大、效率低、壽命不長，經(jīng)常需要調(diào)整及維護(hù)。EGC在軋制道次間動(dòng)作，軋機(jī)軋制每塊鋼板過程中EGC需要調(diào)整輥縫15次左右，制動(dòng)器相應(yīng)動(dòng)作15次左右，每天制動(dòng)器開合近萬次，頻繁動(dòng)作造成制動(dòng)電磁鐵線圈發(fā)熱嚴(yán)重，由于制動(dòng)器又安裝在軋機(jī)頂部，存在高溫紅板坯輻射，軋機(jī)頂部制動(dòng)器環(huán)境溫度高，電磁鐵溫度經(jīng)常達(dá)80℃～90℃，線圈容易燒壞，造成電磁制動(dòng)器報(bào)廢。

3.2 制動(dòng)器信號(hào)系統(tǒng)可靠性差

電磁制動(dòng)器安裝在軋機(jī)頂部，軋機(jī)軋鋼時(shí)震動(dòng)較大，加上電磁制動(dòng)器動(dòng)作時(shí)沖擊又大，因此制動(dòng)器連接部位容易產(chǎn)生松動(dòng)。由于制動(dòng)器工作環(huán)境十分惡劣，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)灰塵較大，軋機(jī)在正常軋制過程中，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)置式接近開關(guān)松動(dòng)、接近開關(guān)接觸不良，感應(yīng)信號(hào)不好，信號(hào)接收不到等現(xiàn)象，控制系統(tǒng)就認(rèn)為抱閘故障，軋制中斷，直接造成正在軋制的鋼板報(bào)廢。

表1

3.3 制動(dòng)器控制系統(tǒng)接觸器易損壞

由于電磁制動(dòng)器的電磁鐵線圈為直流線圈，必須為其專門配套整流系統(tǒng)、過流吸收系統(tǒng)等設(shè)備，電磁制動(dòng)器的電氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，制動(dòng)器電氣控制箱設(shè)計(jì)安裝軋機(jī)頂部，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)灰塵較大又很潮濕，每天近萬次的開合動(dòng)作，電流在通電瞬間沖擊大容易拉弧，從而造成接觸器頻繁損壞。

4 改造方案

4.1 采用電力液壓盤式制動(dòng)器

采用國產(chǎn)電力液壓盤式制動(dòng)器代替進(jìn)口電磁盤式制動(dòng)器。電力液壓盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有動(dòng)作平穩(wěn)、響應(yīng)快、壽命長、耗電少等優(yōu)點(diǎn)。在不改變制動(dòng)盤情況下，通過計(jì)算校核制動(dòng)力矩，我們選用型號(hào)為YP31-2000電力液壓盤式制動(dòng)器，其推動(dòng)器功率750W，額定電流1.98A，最大制動(dòng)力矩為7600N·m，制動(dòng)器閉合時(shí)間為0.25s～0.4s。開閘限位采用常開式機(jī)械限位，不再采用接近開關(guān)，每個(gè)制動(dòng)盤上的兩個(gè)制動(dòng)器，兩路機(jī)械限位信號(hào)串聯(lián)合成一路信號(hào)，送到控制器。

4.2 改進(jìn)制動(dòng)器控制系統(tǒng)

電力液壓盤式制動(dòng)器的推進(jìn)器由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不需要專門配套整流系統(tǒng)，因此改進(jìn)、簡(jiǎn)化制動(dòng)器的電氣控制系統(tǒng)。為了避開生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)灰塵和潮濕的環(huán)境，將制動(dòng)器控制箱移到電氣室安裝，極大改善了控制箱的工作環(huán)境，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.3 加裝過渡底座，確保制動(dòng)器安裝牢固

由于國產(chǎn)制動(dòng)器的中心高小于進(jìn)口制動(dòng)器的中心高，因此中間專門設(shè)計(jì)加裝過渡鋼結(jié)構(gòu)底座，把中心高提高，確保國產(chǎn)制動(dòng)器安裝牢固。

5 效果

寬厚板廠利用月度檢修時(shí)機(jī)，按以上改造方案對(duì)軋機(jī)電動(dòng)壓下系統(tǒng)制動(dòng)器進(jìn)行了改造。改造后投入使用，經(jīng)過幾個(gè)月的跟蹤觀察，改進(jìn)后國產(chǎn)制動(dòng)器軋鋼開合上百萬次，未出現(xiàn)任何故障，制動(dòng)器運(yùn)行穩(wěn)定，發(fā)熱量小，基本上不用維護(hù)，可以滿足使用要求。改進(jìn)前，每年因?yàn)檐垯C(jī)EGC制動(dòng)器故障造成上百噸的廢板，改進(jìn)后未廢一塊板。由于國產(chǎn)制動(dòng)器價(jià)格僅是進(jìn)口制動(dòng)器的幾分之一，供貨周期較短，因此，國產(chǎn)制動(dòng)器的性價(jià)比較高。通過改造，杜絕了制動(dòng)器故障，減少備件費(fèi)用，提高了軋機(jī)電動(dòng)壓下系統(tǒng)的可靠性，杜絕了因制動(dòng)器原因?qū)е碌膹U板現(xiàn)象，減少廢品提高了成材率，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]郭宏耀， 趙春鋒.粗軋機(jī)電動(dòng)壓下EGC壓靠分析[J].中國科技博覽， 2014 （33）：395-395.

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