四輥平整機高速斷帶電氣分析與應用

趙樹華

（湖南漣鋼冷軋板廠，湖南 婁底 417000）

四輥平整機高速斷帶電氣分析與應用

趙樹華

（湖南漣鋼冷軋板廠，湖南 婁底 417000）

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

高速斷帶、直徑突變、CPC

1 前言

漣鋼冷軋平整機為四輥軋機，投產后的一段時期平整機在高速軋制的過程中頻頻出現斷帶的情況；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場的操作人員。本文就平整機高速運行情況下斷帶的電氣方面原因進行分析并加以應用。

2 四輥平整機高速斷帶的原因分析

2.1 高速斷帶故障統計

圖表2.1為2007年至2008年上半年斷帶故障的統計圖表；從圖表中可以看出，造成平整機高速斷帶的原因很多，眾多的斷帶故障原因嚴重影響了平整機的正常生產。

圖表2.1 故障統計圖表

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生，工藝、機電三方共同協作，電氣方經長時間對軋制過程中的相關參數、信號進行實時和動態的趨勢分析與跟蹤，單從電氣角度考慮，開卷機帶鋼動態直徑突變以及高速下CPC燈管的損壞是導致斷帶的主要原因。那么，為了解決高速斷帶故障發生必須就防止開卷機帶鋼動態直徑突變和保護CPC燈管這兩方面做文章。

3 解決高速斷帶的方案實施

為了解決此高速斷帶現象的發生，需解決開卷機帶鋼動態直徑突變和加強CPC燈管的保護。下面就這兩方面進行分析。

3.1 開卷機帶鋼動態直徑突變分析與解決

從圖3.1（直徑突變與正常走勢比較）可以看出，左圖中直徑存在突變現象，從左右兩圖的比較可以發現左圖的曲線更加陡，斜率較大，存在明顯的計算誤差，當誤差累計到一定程度時就會發生突變。開卷機鋼卷直徑計算:式中V_ACT_STRIP表示入口帶鋼速度， N_ACT_1表示開卷機電機速度。動態直徑的計算首先需要進行卷徑正確性的校驗，開卷機上最近一個周期的卷徑必須比上一個計算周期的卷徑小，卷取機上最近一個周期的卷徑必須比上一個計算周期的卷徑大。

圖3 .1 直徑突變與正常走勢比較

3.1.1 編碼器高速脈沖信號丟失

軋機在高速（900mpm以上）運行情況下，監視編碼器傳送過來的信號丟失脈沖的現象，如圖3.2（測速編碼器信號）所示。

圖3 .2 測速編碼器信號

左圖中，編碼器信號出現嚴重波動情況，與右圖正常情況下相比尤顯突出。造成高速下編碼器傳過來的信號丟失脈沖的現象可能原因有：編碼器有很多污垢影響測速、編碼器本體損壞造成測速錯誤以及網絡線出現問題等等。那么為了保證編碼器測速的穩定性必須做到以下兩點：

a、更換編碼器的工作環境、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題引起信號波動；

b、改善網絡布局，做好網線穿管、屏蔽系統完整的工作，避免產生網絡干擾信號以及網絡線損壞的情況。

3.1.2 開卷機芯軸突然收縮

直徑復位信號使鋼卷動態卷徑突然變化到610mm,導致張力波動非常大，造成卷徑突變，從而產生斷帶情況，如圖3.3（鋼卷動態卷徑突變例圖）所示。開卷機芯軸收縮是隨著鋼卷在生產過程中卷徑慢慢變小而隨之產生的，在軋制過程中如果卷徑突然變小，芯軸就會立即收縮，此時伴隨著張力的突變，從而很容易產生斷帶現象。

在程序上，根據工藝情況開卷卷徑信號有必要加一個在周期掃描時間范圍內卷徑變化的限定值，防止產生巨大差值的卷徑突變；且對芯軸以及張力聯動等信號加一個限定，防止芯軸過分收縮和張力產生突變。由于程序是ABB公司自行研發的，程序修改處分得比較散，此文就不再對修改處進行例舉描述。

圖3 .3 鋼卷動態卷徑突變例圖

3.1.3 帶鋼厚度錯誤

帶鋼的厚度錯誤分為輸入錯誤和上料錯誤，它們都使輸入計算機內的帶鋼厚度值與實際值不符。此時軋制造成計算的鋼卷直徑(包括開卷機和卷取機的) 與實際的鋼卷直徑不符,進而使開卷機和卷取機上帶鋼實際線速度與入、出口張力輥和工作輥線速度不匹配，當這種速度不匹配不能由張力“自動調節”達到新的平衡時,將發生掉張、斷帶。這種情況在調度、工藝方的仔細確認下完全能夠杜絕。

3.2 CPC燈管的保護

CPC燈管損壞一般不是設備本身原因造成，而是因為生產環境惡劣以及CPC燈管安裝位置不當所引起，所以只要根據生產現場環境合理調整CPC燈管的安裝位置并對CPC燈管增加保護裝置以及日常點檢、定修工作中加強維護，燈管的使用壽命會大幅度提高。

結束語

通過機電、工藝、調度多方面的努力，自2008年下半年至2010年上半年止的跟蹤調查情況大為好轉，如表4.1所示。此故障的發生率明顯少了，確保了生產的順暢度，但在以后的工作中還應繼續加強學習和分析，最大程度上避免此類故障的再次發生。

表4.1

[1]李松生，崔欽華，楊柳欣，陳長江，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滑系統的研究[J].機械工程與自動化，2006.01.

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