卷取機(jī)助卷輥液壓系統(tǒng)振顫故障

(1)卷取機(jī)故障

    某1500mm帶鋼熱連軋生產(chǎn)線卷取機(jī)為全液壓臥式有芯卷取，配備液壓助卷輥，采用AJC踏步控制，可有效降低沖擊負(fù)荷和噪聲，提高帶鋼表面質(zhì)量。投產(chǎn)初期，作為控制卷取質(zhì)量核心的1號(hào)助卷輥液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，即助卷輥在自動(dòng)抱合初期，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生振顫、沖擊大，導(dǎo)致液壓油管頻繁開焊噴油。

(2)卷取機(jī)助卷輥液壓系統(tǒng)

    ①助卷輥液壓缸的動(dòng)作控制  帶鋼順序進(jìn)入到1～3號(hào)助卷輥與卷筒之間開始卷取。當(dāng)卷好一整圈后，助卷輥開始實(shí)施踏步控制。當(dāng)卷取2～3圈時(shí)卷筒實(shí)行第二次擴(kuò)脹，以將鋼卷與卷筒結(jié)合得更緊密。當(dāng)卷到適當(dāng)圈數(shù)后（一般為5～7圈）助卷輥打開，靠卷筒單獨(dú)卷取。這時(shí)卷取速度應(yīng)與帶鋼運(yùn)行速度相等。卷筒與F6機(jī)架間形成一定的卷取張力。當(dāng)帶鋼尾部全部從F6軋機(jī)軋出后，輸出輥道、1號(hào)卷取機(jī)入口輥道降速，卷筒要與1號(hào)夾送輥之間形成張力繼續(xù)卷取，當(dāng)只剩最后幾圈時(shí)，1～3號(hào)助卷輥以設(shè)定壓力壓向鋼卷，完成卷取。助卷缸的工作可分兩種狀態(tài)：一是助卷輥后退時(shí)液壓缸有桿腔進(jìn)油，活塞桿回縮到工藝設(shè)定位置，助卷輥前進(jìn)時(shí)無桿腔進(jìn)油，活塞桿伸出到工藝設(shè)定位置；屬典型的位移閉環(huán)控制；二是助卷輥接近接觸帶鋼時(shí)無桿腔繼續(xù)進(jìn)油，活塞桿伸出，助卷輥壓緊帶鋼，要求對(duì)壓力進(jìn)行控制，屬典型的壓力閉環(huán)控制。在一個(gè)動(dòng)作循環(huán)中兩種閉環(huán)要進(jìn)行切換，這就決定了該控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。

②助卷輥液壓系統(tǒng)原理  如圖R所示，助卷輥液壓缸前進(jìn)及快退調(diào)節(jié)時(shí)，伺服閥12.1的伺服線圈C1H8. 3YS1輸入控制信號(hào)。電磁換向閥14.1的電磁鐵C1H8. 3YHS1得電，打開液控單向閥13.1。助卷輥液壓缸張緊及回縮方向和速度的調(diào)節(jié)由輸入伺服閥的控制信號(hào)控制。助卷輥液壓缸回縮時(shí)，電磁換向閥8.1的電磁鐵C1H8. 3YHD1左側(cè)得電，電磁換向閥14.1的電磁鐵C1H8. 3YHS1斷電，關(guān)閉液控單向閥13.1。助卷輥液壓缸前進(jìn)時(shí)，電磁換向閥8.1的電磁鐵C1H8. 3YHD1右側(cè)得電，電磁換向閥14.1的電磁鐵C1H8. 3YHS1斷電，關(guān)閉液控單向閥13.1。停止工作時(shí)各電磁線圈均不得電。過濾器4.1可向伺服閥提供高精度的控制油液；蓄能器22用于補(bǔ)充及穩(wěn)定工作時(shí)的壓力供油，其充氮壓力為18. 5MPa；伺服缸內(nèi)置位置傳感器C1H8. 3SH1用于檢測(cè)助卷輥液壓缸的位置及實(shí)現(xiàn)無級(jí)位置控制；壓力傳感器C1H8. 3SP1、C1H8. 3SP2用于助卷輥液壓缸活塞側(cè)和活塞桿側(cè)的壓力檢測(cè)及計(jì)算機(jī)控制；溢流閥16.1用于吸收助卷輥液壓缸的沖擊；單向閥15.1用于補(bǔ)充沖擊時(shí)助卷輥液壓缸活塞桿側(cè)的油液。

(3)助卷輥振顫原因分析

①機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)  要求各連接環(huán)節(jié)盡量消除間隙，盡可能減少鉸接點(diǎn)，所以必須采用液壓缸來直接驅(qū)動(dòng)助卷輥的輥架，并且液壓缸銷軸應(yīng)用錐形套消除間隙。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)械間隙不大，配合良好，手動(dòng)閉合助卷輥，沒有出現(xiàn)振顫現(xiàn)象，從而排除了機(jī)械間隙大的原因。

②液壓伺服系統(tǒng)  從液壓伺服系統(tǒng)分析來看，造成該現(xiàn)象的原因有單向閥開啟滯后、伺服閥響應(yīng)特性差及伺服缸響應(yīng)慢。更換伺服閥，并手動(dòng)按住控制液控單向閥開啟的電磁閥14.1，自動(dòng)閉合助卷輥，助卷輥液壓缸仍然振顫，從而排除了伺服閥和液控單向閥的故障。伺服缸響應(yīng)問題只能從程序上加以調(diào)整。

③自動(dòng)控制系統(tǒng)  自動(dòng)化監(jiān)控的信息表明，液壓缸動(dòng)作響應(yīng)比控制使能信號(hào)滯后較多，跟不上節(jié)奏。從1號(hào)助卷輥的程序和各項(xiàng)參數(shù)與2號(hào)卷取機(jī)完全相同，可排除程序和檢測(cè)元件的故悼，進(jìn)而認(rèn)定是伺服缸響應(yīng)特性與所設(shè)定參數(shù)不匹配造成的。調(diào)整程序斜坡斜率，增大為原來的3倍，故障消除。