軋機液壓彎輥系統液壓故障分析與對策

張曉超

摘 要：隨著國民經濟的迅速發展，工業生產及人們的日常生活等各個方面和領域對冷軋板帶材的需求量巨大，同時也對板形的質量提出了更高的期望和要求。板形控制依托板形理論為指導，我們只有不斷地優化板形控制方法，才能更好地滿足經濟發展的需求。本文中敘述了軋機彎輥液壓系統，對其產生的故障進行了系統的總結分析，簡單介紹了對其產生故障后如何判斷和處理方法，供讀者參考

關鍵詞：軋機;彎輥;伺服系統;液壓故障;對策

軋機液壓彎輥是以液壓為動力，用機械力彎曲軋輥輥身，用來控制帶鋼凸度和平直度的技術。通常由動力源、換向閥、減壓閥、伺服閥、液壓鎖、傳感器、液壓缸以及液壓附件等組成[1]。在軋制模式時通過伺服閥輸出控制彎輥力，由于該系統反應速度快，可以通過對帶鋼厚度和板凸度進行不間斷的測量所得到的信息，及時的對每一瞬間彎輥力數值進行修正調節。在換輥模式時通過換向閥實現對彎輥缸活塞桿上下移動，達到換輥的目的。

1 液壓彎輥系統組成、功能及原理

1.1 液壓彎輥系統組成

軋機彎輥系統主要構成：伺服液壓站、液壓控制回路（伺服閥、液控單向閥、溢流閥）、壓力傳感器、PLC和16個彎輥缸構成。液壓原理：彎輥缸活塞側和桿側分開控制，桿側是通過一個三通減壓閥加切斷閥，壓力穩定在40bar，從而保證軋鋼時活塞與缸頭無直接接觸;換輥時能自動收回去。活塞側液壓回路中有平衡功能回路和彎輥功能回路兩部分，采用并聯連接，兩個各自獨立的回路上都有插裝式切斷閥并通過先導控制閥進行控制切斷，從而保證檢修和事故狀況下的回路安全可靠[2]。

1.2 液壓彎輥系統功能

第一，緊急平衡功能，下工作輥彎輥缸的活塞側壓力為30 bar，作用是讓下工作輥緊貼下支撐輥防止咬鋼和拋鋼時跳動;上輥油缸活塞側壓力為110 bar，作用：平衡掉上工作輥的重力、使上工作輥緊貼上支撐防止咬鋼、拋鋼時跳動。當彎輥功能出現故障時，可切換到緊急平衡功能，保證生產的延續進行[3]。第二，彎輥功能：軋制以前，彎輥缸產生比較大的作用力，迫使工作輥產生一定的反向預彎曲，消除掉軋鋼時輥系中間變形量，保證鋼板厚度均勻和良好的板形。第三，工作原理：當軋機L2接收到鋼板信息后，軋制模型會自動計算出每一道次需要的彎輥力，后將彎輥力自動發給TCS系統（L1），此時PLC根據此期望彎輥力和現場傳感器檢測到的實際彎輥力進行比較，計算出偏差后，將此偏差信號送到伺服閥上從而達到期望的彎輥力。當鋼板在軋制過程中，為保證鋼板平直度，此時根據檢測到實際軋制力對彎輥力再進行不停地修正，從而保證鋼板的平直度和板形。

2 軋機彎輥系統在運行中可能出現的故障

2.1 壓力控制故障

軋機液壓彎輥系統壓力控制故障主要有：軋制模式時壓力傳感器故障。在軋制模式時，上工作輥彎輥壓力傳感器參與控制，下工作輥壓力繼電器不參與控制，當兩側壓力偏差較大時可能是壓力傳感器損壞、伺服閥故障、液壓泄露等故障。

軋機液壓彎輥控制系統由兩套獨立且完全相同的伺服系統組成，每一側的上下工作輥彎輥完全按照相同控制指令控制液壓缸上下移動，上下彎輥塞側壓力理論上應完全一樣，當上下輥壓力監測出現不同時，則必有一個出現故障，根據現場實際情況進行分析測量，確定故障位置，對故障進行排除。

2.2 電磁閥故障

當給出電控邏輯信號后，電磁閥5、電磁閥8、電磁閥9不能正常動作，可能故障是電氣斷線、電磁閥犯卡或電磁鐵燒等。

當電磁閥開關狀態與測壓接點壓力關系不符合時，若捅閥正常，可能故障為電氣斷線、電磁鐵燒等;若捅閥壓力不正常，可判斷為卡閥故障。

2.3 減壓閥故障

減壓閥故障，主要有在換輥時減壓閥6、減壓閥7主閥芯卡死或阻尼孔堵塞，達不到設定壓力，彎輥不能正常伸出，影響換輥。

2.4 伺服閥故障

由于伺服系統是一個閉環系統，其中一環出現故障都有可能影響到伺服閥，在出現故障后若可以確定為伺服系統故障，要查看伺服閥輸出與閥芯反饋是否相同，若不同排除閥頭線路等故障后，應更換伺服閥。

2.5 換輥時彎輥鎖不回

軋機換輥時經常出現彎輥不能正常縮回，主要原因有：第一，油缸桿側回路中三通減壓閥輸出壓力不夠，不能消除掉彎輥缸的重量。三通減少閥輸出壓力低的原因有先導閥調整彈簧松動、斷裂等導致預緊力不夠，造成先導控制壓力不夠，導致實際輸出壓力不夠;先導阻尼孔和主閥芯阻尼孔存在堵塞導致主閥芯力兩側控制腔壓力不平衡，閥芯被迫移動，建立新的平衡，也造成實際輸出壓力不夠。此種現象只要排除掉三通減壓故障后，就可回復正常。第二，油缸內泄，導致桿側液壓油竄到活塞側，又因為換輥時，活塞側泄壓以后，右路自動封閉。導致活塞側壓力最終和桿側壓力相同，但因活塞側實際作用面積大于桿側實際作用面積，造成活塞側液壓力大于桿側液壓力，油缸最終伸出而無法縮回。此時需要捅先導控制閥將活塞側彎輥回路主油路接通，拔掉伺服閥插頭，讓伺服閥處于A-T位置（事故情況下自動泄壓位置），即可將彎輥缸縮回去。第三，未走正常換輥程序，導致TCS狀態不對，油缸活塞側沒有泄壓，彎輥缸縮不回去。

3 軋機液壓彎輥典型故障分析與對策

3.1 換輥時彎輥不能正常縮回或伸出

在換輥時，遇到彎輥不能正常縮回或伸出，首先要確定現場的狀態，是一側還是兩側出現問題，要是兩側同時出現就需要檢查三通減壓閥15閥后壓力，若壓力正常則需重點檢查電控是否出現連鎖或故障。

若一側出現不能縮回或伸出的故障，首先檢查換向閥5液壓鎖開關閥壓力是否正常（應為系統壓力），確保液壓鎖打開。其次根據上下輥分別檢查減壓閥6、減壓閥7壓力是否正常，若壓力正常則檢查換向閥8、換向閥9閥后壓力是否正常。

換輥時彎輥不動作，故障主要集中在三通比例減壓閥15、減壓閥6、減壓閥7、換向閥8、換向閥9，一般出現故障后可以直接捅換向閥8、換向閥9看設備能否動作。當彎輥不能縮回時若可以確定是換向閥8與換向閥9卡閥，為便于節省時間可通過調節減壓閥6與減壓閥7壓力使彎輥上下動作，利用停機時間再清理或更換。

3.2 軋制模式時彎輥不能正常縮回或伸出

由于軋機液壓彎輥系統在軋制模式時是由兩側相對獨立又完全相同的系統組成，若兩側同時出現故障，則電控出現故障的可能性較大。若一側出現故障，因為在軋鋼時只有上輥的壓力傳感器14參與控制，對其要重點關注。若壓力正常，在分別檢查伺服閥4輸出、換向閥5閥后壓力是否正常，從中找出故障點并解決故障。

4 結束語

軋機液壓彎輥系統是軋鋼重要組成部分，與產品質量企業效益密切相關，在日常點檢維護中對其故障積累了一些經驗與體會，出現故障后，通過壓力“順藤摸瓜”找出壓力不正常的地方，能快速鎖定故障部位，逐個檢查或排除故障現象可能產生的原因。有利于提高處理故障效率，提高經濟效益。

參考文獻

[1]張鵬，等.軋機液壓AGC系統液壓故障分析與對策[J].液壓與氣動2018，（5）：102-104.

[2]黃志堅.液壓設備故障分析與改進[M].華中理工出版社，2017，01.

[3]王春行.液壓伺服控制系統[M].機械工業出版史，2017.