轧机斜楔故障的分析与解决

陈斌红　朱林锋

摘 要：新钢冷轧轧机为五机架联轧机组，每架轧机有3对不同的轧辊，分别为：支撑辊、中间辊和工作辊。六辊轧机的斜楔调整装置安装在轧机机架下部，换辊时，斜楔调整装置移出，使下工作辊、下中间辊及下支承辊移至下极限位置；换辊完成后，根据新辊的辊径，调节斜楔，以便在整个辊径变化范围内保证轧制线恒定。一旦轧制线不准确或者不稳定，则会导致轧机停机，严重时更会导致断带，给生产带来损失，给维护带来不便。

关键词：六辊轧机；斜楔；轧制线；断带

中图分类号：TG333 文献标识码：A

1.概述

六辊轧机斜楔调整装置由斜楔及液压缸组成。传动侧及操作侧的斜楔由位于操作侧的同一液压缸驱动移动，实现斜楔调整装置的精调，整个行程无级调整。斜楔调整液压缸的移动量由安装在液压缸内部的位移传感器检测，并换算成能显示轧制线的垂直位置。

在斜楔液压缸的内部，安装锁紧装置，用于在斜楔未动作时，锁紧斜楔液压缸，斜楔需要动作时打开，这是对轧机设备的保护，防止斜楔在生产过程中动作。锁紧装置由液压驱动，液压缸锁紧到位和解锁到位由限位和压力传感器共同检测，锁紧和解锁到位限位安装在斜楔液压缸上，压力传感器安装在锁紧装置的阀台上，锁紧时，当压力到达一定值并且锁紧限位感应到时，表示锁紧到位，解锁也是一样。

2.斜楔简要工艺

从以上的结构图（图1）和画面可以看出，斜楔的斜度为7.5°，通过移进移出来调整下支承辊、下中间辊及下工作辊的垂直高度。斜楔调整装置的显示值为斜楔调整量即斜楔位移传感器检测的值，然后转化成垂直位置。

3.故障分析诊断

故障一：在换辊的时候，需要将斜楔移出来，换好辊后再移进轧机。在这个过程中斜楔如果要动，就一定要先解锁，如果斜楔在锁紧的时候动了，会拉坏斜楔液压缸。斜楔停止以后，就一定要锁紧，否则斜楔可能会由于保不住压或其他原因，导致斜楔移动，最终导致轧制线变化，后果很严重，原始的设计是一个按钮控制两个设备，锁紧和斜楔。在动作过程中一旦有一个设备发生故障停止动作，两个设备就会相互锁死，不能动作，导致无法换辊。有的时候锁紧装置的液压缸或阀台有点卡而未能动作到位，斜楔就会因为条件不满足而动作不了，在一定时间内斜楔未动作，则锁紧装置就会自动锁紧，斜楔停止动作。这时候需要再发一次解锁的命令才能将锁紧装置打开，然后斜楔才能动作。斜楔上升或下降到位，到位信号同时给锁紧装置发出锁紧命令，锁紧信号来了以后才能继续后续的换辊动作，但还是因为阀台或液压缸的问题，锁紧不到位，信号来不了。仍需要重新动作锁紧装置。

故障二：轧制线的位置通过斜楔位移传感器检测然后计算出来。要想保持轧制线的恒定，位移传感器的值就必须准确稳定。由于轧机段腐蚀较大，轧机机架内和机架顶上温度与现场环境温度温差太大，造成斜楔位移传感器接头内部生成冷凝水及油污结垢，腐蚀损坏电路板，造成位移传感器损坏。TR公司的SSI位移传感器通过一个转换盒转接，转接盒装在机架顶部的PLC柜内，现场环境温度很高，经常造成转换盒内电路板的元件鼓包，回路中的电气元件过多造成网络的不稳定，导致轧机突停，甚至造成轧机高速断带。10多芯的信号电缆容易产生信号漂移，从而影响轧制线的实际值的波动，造成轧机频繁断带，严重影响生产节奏。

4.解决方案

要处理斜楔不能动作这个问题，一般只需要重新动作一次或几次锁紧装置即可。可是在程序逻辑上，该命令是斜楔动作的命令或信号发出，然后其他逻辑条件均满足的情况下才能发出让锁紧装置动作的命令。因此必须在程序中通过强制发出命令让锁紧装置动作。但是这里有5个机架，程序中就有10处需要强制的地方，找不到或不好找，延长了换辊的时间，之后为了方便就在画面上斜楔锁紧的边上加了两个操作按钮，锁紧和解锁，直接在画面上操作。这两个方案虽然可以解决问题，但实用性不强，还会产生误操作，用过一段时间后放弃。

为了节省处理的时间，最好的方法是一出现这个问题，就能在现场立即解决，所以就想到把锁紧和解锁的强制作为按钮的形式安装在换辊操作面板上，现场一出现该问题，操作工立即按按钮，就地解决问题。对于斜楔位移传感器故障多，不稳定的情况，准备换型。使用MTS位移传感器。该传感器直接通过DP总线进行数据传输。省掉了中间的转换盒和繁琐的接线，减少了很多造成故障的因素，而且它比原来TR公司的SSI位移传感器更能承受高温、高压和高振荡的恶劣环境，使用价值高，维护成本少。

5.处理过程

在5个机架的换辊操作面板上分别增加两个按钮，锁紧和解锁。按钮的线接到相应的PLC DI卡件的备用通道上，然后在程序上加上这两个输入点，作为锁紧装置锁紧和解锁的命令的直接发出。

更换位移传感器，传感器的DP总线直接进入轧机顶上的PLC电气柜的一个ET200扩展模块的DP头，作为该站的一个终端。然后在程序上组态，读取的数值取代原来传感器的程序即可。

结语

经过几年的使用和观察，斜楔不能动作而延长换辊时间的问题得到了彻底的解决，而斜楔位移传感器也没有出现过故障，更加没有出现数值不稳定不准确的问题，保证了轧制线的恒定，大大减少了冷轧生产的停机时间。

参考文献

[1]廖常初. S7-300/400 PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2012：151-153.

[2]孙一康，童朝南，彭开香.冷轧生产自动化技术[M].北京：冶金工业出版社，2009：112-114.

[3]何经南，王普.冷轧带钢生产工艺及设备[M].北京：化学工业出版社，2014：68-71.