廈順冷軋工作輥換輥程序優化

李春發

1.問題背景

廈順板帶冷精軋設備是德國ACHENBACH公司的1850mm四輥軋機，一對支承輥和一對工作輥，支承輥輥徑1400mm，工作輥輥徑400mm。主要軋制薄鋁板。每當換輥后檢查軋制成品時發現靠軋機操作側料邊部會有周期性的輥印。將輥抽出檢查時同樣發現在工作輥上輥操作側也有一道深深的壓痕，同樣發現上支承輥操作側產生一圈均勻分布的印痕。

2.問題分析

經過反復檢查、推敲，最終發現問題出現在工作輥換輥動作程序問題上面。其換工作輥程序是：

工作輥換輥牽引小車先將軋機內舊工作輥抽出，然后送入一對新工作輥，新輥到達軋機機體位置后，工作輥下負彎輥缸將輥提升到達上支承輥后，換輥牽引小車退回原位。工作輥提升是伺服閥Y1.1（如圖一）通過電磁閥Y4.1控制四個物理結構相同的下負彎缸Z2.5、Z2.6、Z2.7和Z2.8將工作輥提升至上支承輥。由于工作輥操作側比驅動側輕，當工作輥提升時，當彎輥缸提升時，而四個下負彎缸Z2.5、Z2.6、Z2.7和Z2.8的作用力相等，自然重量輕的操作側先提升，也即工作輥操作側先接觸上支承輥，在驅動側提升過程中，操作側與上支承輥產生滑動摩擦，由于支承輥硬度比工作輥高，所以在工作輥上形成一道深深的刮痕，當軋機溫輥時，工作輥刮痕對上支撐輥形成一圈均勻分布的印痕。當軋制鋁板時，刮痕對軋制料邊部產生周期性輥印。

3.解決問題

通過問題分析，我們發現，產生刮痕根本原因是工作輥提升時，兩側提升時不平衡。解決思路就是使工作輥提升時盡量水平上升，減小傾斜所造成與支承輥間的摩擦，以消除輥間表面印痕。

由于工作輥操作側輕，而作用于工作輥上的四個下負彎缸Z2.5、Z2.6、Z2.7和Z2.8作用力相等。

為使驅動側負彎缸作用力大于操作側，勢必對液壓管路進行改造，這樣將會對軋機軋制時彎輥控制產生影響。為不影響軋機正常功能，通過修改Bachmann M1 SGC彎輥提升動作程序，以達到工作輥水平上升。

為了減小工作輥提升時的傾斜度，我們將輥提升動作進行分解，將原來提升一步到位分成三步完成：將開始提升壓力由設計70bar減小到45bar，提升5秒后，再將壓力增加到56bar，再過5秒后，恢復到設計壓力。對工作輥的起始提升壓力盡可能降低，直至上、下工作輥完全接觸后再恢復設計所需壓力；加大緩沖時間，使提升時間由設計8秒延長至30秒。目的使下工作輥提升時驅動側和操作側盡量處于水平靠攏上支承輥輥，減少它們間傾斜所造成摩擦，以消除輥間表面印痕。

圖一

程序如下：

IF bending_is_set_up THEN

workRoll_UpTON（IN：=TRUE， PT：=t#30S）；

workRoll_Up_SlowTON（IN：=TRUE， PT：=t#5S）；

ELSE

workRoll_UpTON（IN：=FALSE， PT：=t#30S）；

workRoll_Up_SlowTON（IN：=FALSE， PT：=t#5S）；

END_IF

IF NOT workRoll_UpTON.Q AND workrolls_Up THEN

BendRefOut ：= 0.65 * gc_par.bend.rollChngUp；

END_IF

IF bending_is_set_up AND workRoll_Up_SlowTON THEN

BendRefOut ：= 0.8 * gc_par.bend.rollChngUp；

END_IF

IF bending_is_set_up AND workRoll_UpTON.Q THEN

BendRefOut ：= gc_par.bend.rollChngUp；

END_IF

IF （Workrolls_Up） THEN

bending_valve_top_negative ：= TRUE； （* Y3.1 *）

bending_valve_top_positive ：= TRUE； （* Y2.1 *）

bending_valve_bottom_positive ：= TRUE； （* Y5.1 *）

bending_valve_bottom_negative ：= FALSE； （* Y4.1 *）

bending_counterpressure ：= FALSE； （* Y6.1 *）

workRoll_UpTON（IN：=FALSE， PT：=t#30S）；

END_IF

IF bending_is_set_up THEN

IF ABS（BendingMain.bend_act） > 0.8*ABS（BendRefOut）

AND ABS（BendingMain.bend_act） < 1.2*ABS（BendRefOut） THEN

WorkRollsUpTON（IN：=TRUE， PT：= t#34s）；

ELSE

WorkRollsUpTON（IN：=FALSE， PT：= t#34s）；

gc_val.bend_val.benstate ：= BENSTATE_MOVE_UP；

END_IF；

IF WorkRollsUpTON.Q THEN

gc_val.bend_val.benstate ：= BENSTATE_IS_UP；

END_IF

ELSE

WorkRollsUpTON（IN：=FALSE， PT：= t#34s）；

END_IF

4.改善效果：

根據公司MES系統生產記錄表情況統計：2012年1-9月，因工作輥刮痕產生輥印直接損失：

CTP0降級至CTP1約150噸；CTP0降至PS約200噸；直接報廢50噸。直接經濟損失：150噸*1000元/噸+200噸*1500元/噸+50噸*7000元/噸=800000元

間接損失：

（1）無法軋制寬度1600mm以上成品；

（2）此印痕嚴重時無法軋制只好重新換輥，增加停機時間，每換一對輥用時30分鐘；

（3）縮短工作輥使用壽命。