卷取机助卷辊液压系统振颤故障

(1)卷取机故障

    某1500mm带钢热连轧生产线卷取机为全液压卧式有芯卷取，配备液压助卷辊，采用AJC踏步控制，可有效降低冲击负荷和噪声，提高带钢表面质量。投产初期，作为控制卷取质量核心的1号助卷辊液压系统出现问题，即助卷辊在自动抱合初期，液压系统产生振颤、冲击大，导致液压油管频繁开焊喷油。

(2)卷取机助卷辊液压系统

    ①助卷辊液压缸的动作控制  带钢顺序进入到1～3号助卷辊与卷筒之间开始卷取。当卷好一整圈后，助卷辊开始实施踏步控制。当卷取2～3圈时卷筒实行第二次扩胀，以将钢卷与卷筒结合得更紧密。当卷到适当圈数后（一般为5～7圈）助卷辊打开，靠卷筒单独卷取。这时卷取速度应与带钢运行速度相等。卷筒与F6机架间形成一定的卷取张力。当带钢尾部全部从F6轧机轧出后，输出辊道、1号卷取机入口辊道降速，卷筒要与1号夹送辊之间形成张力继续卷取，当只剩最后几圈时，1～3号助卷辊以设定压力压向钢卷，完成卷取。助卷缸的工作可分两种状态：一是助卷辊后退时液压缸有杆腔进油，活塞杆回缩到工艺设定位置，助卷辊前进时无杆腔进油，活塞杆伸出到工艺设定位置；属典型的位移闭环控制；二是助卷辊接近接触带钢时无杆腔继续进油，活塞杆伸出，助卷辊压紧带钢，要求对压力进行控制，属典型的压力闭环控制。在一个动作循环中两种闭环要进行切换，这就决定了该控制系统的复杂性。

②助卷辊液压系统原理  如图R所示，助卷辊液压缸前进及快退调节时，伺服阀12.1的伺服线圈C1H8. 3YS1输入控制信号。电磁换向阀14.1的电磁铁C1H8. 3YHS1得电，打开液控单向阀13.1。助卷辊液压缸张紧及回缩方向和速度的调节由输入伺服阀的控制信号控制。助卷辊液压缸回缩时，电磁换向阀8.1的电磁铁C1H8. 3YHD1左侧得电，电磁换向阀14.1的电磁铁C1H8. 3YHS1断电，关闭液控单向阀13.1。助卷辊液压缸前进时，电磁换向阀8.1的电磁铁C1H8. 3YHD1右侧得电，电磁换向阀14.1的电磁铁C1H8. 3YHS1断电，关闭液控单向阀13.1。停止工作时各电磁线圈均不得电。过滤器4.1可向伺服阀提供高精度的控制油液；蓄能器22用于补充及稳定工作时的压力供油，其充氮压力为18. 5MPa；伺服缸内置位置传感器C1H8. 3SH1用于检测助卷辊液压缸的位置及实现无级位置控制；压力传感器C1H8. 3SP1、C1H8. 3SP2用于助卷辊液压缸活塞侧和活塞杆侧的压力检测及计算机控制；溢流阀16.1用于吸收助卷辊液压缸的冲击；单向阀15.1用于补充冲击时助卷辊液压缸活塞杆侧的油液。

(3)助卷辊振颤原因分析

①机械传动系统  要求各连接环节尽量消除间隙，尽可能减少铰接点，所以必须采用液压缸来直接驱动助卷辊的辊架，并且液压缸销轴应用锥形套消除间隙。现场检查发现，机械间隙不大，配合良好，手动闭合助卷辊，没有出现振颤现象，从而排除了机械间隙大的原因。

②液压伺服系统  从液压伺服系统分析来看，造成该现象的原因有单向阀开启滞后、伺服阀响应特性差及伺服缸响应慢。更换伺服阀，并手动按住控制液控单向阀开启的电磁阀14.1，自动闭合助卷辊，助卷辊液压缸仍然振颤，从而排除了伺服阀和液控单向阀的故障。伺服缸响应问题只能从程序上加以调整。

③自动控制系统  自动化监控的信息表明，液压缸动作响应比控制使能信号滞后较多，跟不上节奏。从1号助卷辊的程序和各项参数与2号卷取机完全相同，可排除程序和检测元件的故悼，进而认定是伺服缸响应特性与所设定参数不匹配造成的。调整程序斜坡斜率，增大为原来的3倍，故障消除。