轧机故障（共8篇）
轧机故障 篇1
摘要：针对电机一起动便跳闸故障,检查电机首尾端、电机绝缘、主回路电阻、线路绝缘等,最终发现故障是由时间继电器引起的,并加以排除。
关键词：轧机,跳闸,串电阻起动,角接,星接,循环水泵,时间继电器
1 情况简介
某公司一轧车间的650轧机有4台循环水泵,电机为JS-117-4 180kW型。正常生产时,轧机由公司的自循环水直接供水,4台循环水泵中只有1台负责将轧机流回旋流井的水外排,其余3台备用。
某日,水泵站断电导致4台循环水泵电机被淹,于是立即强行送电逐一起动水泵电机,仅2台能起动。更换为Y315L2-4 200kW型电机后,某水泵电机刚运行几秒就跳闸,但未出现强烈的异常抖动。
2 水泵控制原理
650轧机循环水泵采用的180kW三相笼型异步电机起动时电流很大,不仅会引起电网电压降低,电机转矩减小,还会影响同一供电网中其它设备的正常运行,因此需将其起动电流限制在一定范围内。
650轧机循环水泵电机为轻载起动,所以采用定子回路串电阻的降压起动方式。轧机循环水泵电机主回路及控制回路原理图如图1所示。主回路由真空断路器、熔断器、接触器、电阻R、热继电器等组成;控制回路由停止按钮、起动按钮、时间继电器KT等组成。
起动时,按下轧机循环水泵电机起动按钮,接触器KM1线圈回路接通,KM1常开触点闭合自锁,水泵电机通过电阻R开始降压起动,同时时间继电器KT线圈通电。电机降压起动5s时,KT的延时触点闭合,接触器KM2常开触点闭合短接电阻R并自锁,同时其常闭联锁触点断开KM1线圈、KT线圈回路,水泵电机便开始全压运行。
3 故障原因分析
根据故障现象和旋流井高温、潮湿环境,初步推断线路绝缘出现了问题。检查发现旋流井下架空敷设线路中有一处发热严重,其中一相绝缘损坏且有断股。对破损地方进行修缮后,测得电机、线路绝缘均正常,在进水泵控制室(#6电磁站)查看站内控制盘、电阻R及线路情况,亦未发现异常。于是再次起动水泵电机,但电机再次跳闸。
接着对电机接线进行检查。电机三角形连接无误;定子绕组首尾端接线正确;定子绕组三相直流电阻相同,可确认电机的定子绕组支路不存在断路;水泵侧无卡阻现象;断开水泵侧后,电机仍无法起动,因此可确认鼠笼型转子没有断条(如果电机鼠笼型转子断条,那么电机在空载或轻载时是能起动的);三相电源电压平衡,且均正常,为387V;电机起动时无强烈抖动、振动现象。
将电机换回JS-117-4 180kW型,接线方式仍为三角形,起动电机,故障依然存在。为降低起动电流,将电机改为星形接法。再次起动电机成功,但电机运行几分钟后仍跳闸。最后通过观察电机、控制回路元器件动作情况,发现接触器KM2有时在起动未结束或刚起动时就吸合,过大的起动电流导致线路进线断路器跳闸。
4 故障排除
Y系列4kW以上笼型电机均为三角形连接,而三角形接法的起动电流是星形接法的倍。因此在确定水泵电机起动故障是因起动电流过大导致后,在水泵为轻载起动的前提下,将可改为星形连接的Y系列电机改为星形连接。
经检查,发现时间继电器KT的延时闭合触点在断开状态时间隙较小且有烧蚀现象。更换时间继电器KT后,按下轧机循环水泵起动按钮,KM1常开触点吸合,水泵电机串电阻降压起动,经时间继电器KT延时5s后,KM2常开触点吸合并自锁,切除电阻R,同时KM2常闭联锁触点断开KM1和KT的线圈回路,电机以接近额定转速全压正常运行。至此,电机起动故障得以消除。
5 结束语
普遍认为Y系列4kW以上笼型电机应为三角形连接,因此在实际应用中常未考虑控制方式及设计要求需要何种接线方式。虽然Y315L2-4 200kW型电机铭牌上标注的电机接线方式为三角形接法,但是在电机带轻载的情况下改为星形接法仍能满足输出转矩要求,此时输出转矩为原来的1/3,降低了电压、电流,提高了电机的功率因数。
参考文献
[1]刘光源.电工实用手册[M].北京:中国电力出版社, 2001
[2]盛国林.电气故障检修方法案例分析[M].北京:机械工业出版社,2008
[3]安顺和.常用电气故障诊断与排除问答[M].北京:机械工业出版社,2002
[4]王建,等.维修电工(技师、高级技师)国家职业资格证书取证问答[M].北京:机械工业出版社,2006
轧机故障 篇2
关键词 弯辊缸；伺服阀；承压头；弯辊力；板形
中图分类号 TG333 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0146-02
湘钢3800 mm轧机为SEMAC设计，中国一重制造。其中电控系统、液压系统和部分关键机械设备为进口设备。弯辊系统是中厚板轧机重要的组成部分，对板型控制起到至关重要作用。通过低温、大压下量轧制方式从而获得强度更高、性能更全面的现代轧制工艺方法对中厚板轧机弯辊系统提出了更高的要求。
1 系统组成、功能及原理
1）组成：3800 mm轧机弯辊系统主要构成：伺服液压站、液压控制回路（伺服阀、液控单向阀、溢流阀）、压力传感器、PLC和16个弯辊缸构成。液压原理：弯辊缸活塞侧和杆侧分开控制，杆侧是通过一个三通减压阀加切断阀，压力稳定在40bar，从而保证轧钢时活塞与缸头无直接接触；换辊时能自动收回去。活塞侧液压回路中有平衡功能回路和弯辊功能回路两部分，采用并联连接，两个各自独立的回路上都有插装式切断阀并通过先导控制阀进行控制切断，从而保证检修和事故状况下的回路安全可靠。
2）功能：①紧急平衡功能，下工作辊弯辊缸的活塞侧压力为30 bar，作用是让下工作辊紧贴下支撑辊防止咬钢和抛钢时跳动；上辊油缸活塞侧压力为110 bar，作用：平衡掉上工作辊的重力、使上工作辊紧贴上支撑防止咬钢、抛钢时跳动。当弯辊功能出现故障时，可切换到紧急平衡功能，保证生产的延续进行。②弯辊功能：轧制以前，弯辊缸产生比较大的作用力，迫使工作辊产生一定的反向预弯曲，消除掉轧钢时辊系中间变形量，保证钢板厚度均匀和良好的板形。
图1
3）工作原理：当轧机L2接收到钢板信息后，轧制模型会自动计算出每一道次需要的弯辊力，后将弯辊力自动发给TCS系统（L1），此时PLC根据此期望弯辊力和现场传感器检测到的实际弯辊力进行比较，计算出偏差后，将此偏差信号送到伺服阀上从而达到期望的弯辊力。当钢板在轧制过程中，为保证钢板平直度，此时根据检测到实际轧制力对弯辊力再进行不停地修正，从而保证钢板的平直度和板形。控制原理如图1所示。
2 主要故障分析方法和处理措施
1）弯辊力上不去造成钢板中浪。弯辊力是通过压力传感器、伺服阀以及PLC进行闭环控制，在实际生产中，由于压力传感器测压不准确导致实际闭环控制未起到作用；油缸内泄、溢流阀调节弹簧问题造成伺服阀调节超调等原因造成实际弯辊力比期望弯辊力低，导致钢板出现中浪现象。对于传感器问题，判断方法：将两侧弯辊力传感器放在一起比较，正常情况下，两侧的弯辊力很相近，相差不过200 KN左右，而且伺服阀的输出变化量也近似同步，明显不同步时，说明力的反馈环不稳定。对于因泄漏引起的弯辊力上不去，从伺服阀的给定、油管的温度、声音都可以判断出此故障。发生泄漏、或溢流阀问题时产生溢流时，此时该侧伺服阀的输出量明显大于另外一侧输出量，油管的温度或溢流阀的温度也较正常一侧回路高很多，如果溢流量较大时，在阀台附近也能听到油流的声音。
图2
2）上弯辊缸底板接头漏油、伺服系统阀台回油管漏油。①底板接头漏油：3800 mm轧机上弯辊活塞侧油管自投产以来频繁出现漏油情况，主要原因是接头松动引起。轧钢时，每一道次的辊缝需要不停地调节，上辊需要上下动作多次，故弯辊油管也被扯动多次，另上支撑辊轴承座与牌坊之间存在一定间隙，轧钢时支承辊存在摆动现象。由于这两个现象导致弯辊缸底板油管接头松动漏油，经不停的尝试和力学分析以后，我们选择加工整体式弯辊缸底板，并将长度延伸200 mm，油口采用SAE11/2的连接，改造完以后，此处故障彻底消除掉。②伺服阀台回油管漏油：弯辊系统瞬时流量达到400 L/min，当轧机咬瞬间，弯辊力急剧上升，为保弯辊力快速稳定，弯辊伺服回路快速泄压，此时导致回油单向阀R44，DN80单向阀压力快速升高，并推动阀芯撞击铜质阀体，常时间之后，单向阀阀体支撑柱塌边，阀芯进入回油管路中，并造成回油压力上升，直接冲破密封。经过现场反复试验，不管采用硬质密封、聚合物密封都不行。由于回油过滤器以前有总管单向阀，能够给回油管一个背压。我们将此弯辊伺服阀台回油单向阀阀芯摘除，将原有的平面密封改成DIN标准O型圈密封，此故障自改造后，彻底消除。
3）换辊时弯辊锁不回。3?800 mm轧机换辊时经常出现弯辊不能正常缩回，主要原因有：①油缸杆侧回路中三通减压阀输出压力不够，不能消除掉弯辊缸的重量。三通减少阀输出压力低的原因有先导阀调整弹簧松动、断裂等导致预紧力不够，造成先导控制压力不够，导致实际输出压力不够；先导阻尼孔和主阀芯阻尼孔存在堵塞导致主阀芯力两侧控制腔压力不平衡，阀芯被迫移动，建立新的平衡，也造成实际输出压力不够。此种现象只要排除掉三通减压故障后，就可回复正常。②油缸内泄，导致杆侧液压油窜到活塞侧，又因为换辊时，活塞侧泄压以后，右路自动封闭。导致活塞侧压力最终和杆侧压力相同，但因活塞侧实际作用面积大于杆侧实际作用面积，造成活塞侧液压力大于杆侧液压力，油缸最终伸出而无法缩回。此时需要捅先导控制阀将活塞侧弯辊回路主油路接通，拔掉伺服阀插头，让伺服阀处于A-T位置（事故情况下自动泄压位置），即可将弯辊缸缩回去。③未走正常换辊程序，导致TCS状态不对，油缸活塞侧没有泄压，弯辊缸缩不回去。
4）弯辊缸失效原因分析①油缸活塞杆漏油，原因：承压头碎裂。宽厚板投产前期，下弯辊缸使用寿命不到3个月就频繁出现油缸缸头漏油。现象为工作辊轴承座上耐磨垫变形，弯辊缸活塞杆承压头碎裂，活塞杆变形并损坏防尘圈、拉坏油缸活塞杆密封。通过观察和分析发现：咬钢时，弯辊力快速上升，承压头瞬间受力；工作辊受反向力作用往轧制方向瞬间后侧，导致耐磨垫与承压头之间快速产生搓动力；抛钢瞬间也一样。轧钢时由于钢板头部形状不规则，同板厚度、温度不均匀导致在咬钢瞬间工作辊轴承座左右倾斜，使得耐磨垫与承压头之间局部接触，单位载荷很高。由以上1和2两种因素导致弯辊缸承压头局部受力，使用一段时间后就开裂，并导致活塞杆炸开，损坏防尘圈、拉伤密封导致漏油。通过频繁更换耐磨垫和承压头的材质与热处理工艺，最终找到了规律：耐磨垫的硬度必须小于承压头的硬度，耐磨垫硬度在38-40 HRC，承压头硬度在50 HRC，（经热处理强化后，如果硬度太高，承压头塑性能力变差，56 HRC以上时，承压头就出现断裂现象）。这样耐磨垫变形后我们可以在工作辊下线磨削时可以将其更换，从而保证油缸更换周期内，承压头部变形，保护油缸活塞杆不变形损坏密封。②油缸内泄，原因：活塞尺寸精度不满足要求。缸筒尺寸超标，缸筒原始尺寸为200H7，下线后检测发现最大尺寸处为200.2 mm.超出标准，导致活塞密封补偿不足，运行一段时间出现轻微磨损以后漏油。活塞杆密封处沟槽倒角过大。标准为R0.5，实际上达到了R2以上，导致密封受压后出现了明显的变形，失去补偿和密封功能，导致油缸内泄。
3 结束语
通过对弯辊系统出现的故障，从原理上分析，找到弯辊系统各故障的源头，并予以处理，为轧钢液压传动设备故障判断和分析提供了一种方法，为生产提供保证。
参考文献
[1]黄志坚.液压设备故障分析与改进[M].华中理工出版社,1999,01.
轧机机组旋转编码器故障处理 篇3
(1) 外界干扰。
大型电机、电焊机频繁启动, 编码器信号线路和动力线同一管道, 编码器表面油污、灰尘, 工作环境潮湿、污浊等外界干扰易造成编码器波型不良, 信号传输错误, 计数不准。搬离、关闭、隔离干扰源。注意不要拆解编码器, 否则影响编码器防油和防滴性能。
(2) 使用不当。
编码器由精密器件构成, 安装时若受到不适当冲击, 如用锤子或钳子等工具用力敲击、摔打碰撞, 可损坏内部功能器件。另外编码器工作在非最佳安全电压下, 使用不合适连接器等也会造成损坏。牢固安装编码器, 编码器轴和机器连接应使用厂家配备、合适的柔性连接器。安装时不要给轴施加直接的冲击, 应缓缓套入, 不要硬压入。确认编码器工作电压为24V, 在控制柜中装设24V稳压电源, 确保编码器总是在最佳安全电压下工作。
(3) 振动及配线问题。
编码器发出误脉冲多是因为加在其上的振动。配线时应充分注意, 误配线可损坏内部回路。 (1) 制定严格的点检制度。 (2) 260机组使用的编码器共有6根输出信号线和2根电源线, 输出线彼此不能搭接, 在电源切断状态下进行配线。避免电源线与地线反接, 注意电源极性, 正、负极不能接错。 (3) 将编码器线与动力线分开敷设, 并保持一定距离。 (4) 延长电线时, 应在10m以下。电线分布电容使波形上升、下降时间较长, 有问题采用施密特回路等对波形进行整形。 (5) 为了避免感应噪声等, 要尽量用最短距离配线。 (6) 全部改用双绞屏蔽电缆取代普通屏蔽电缆。 (7) 给串行数据线接上120Ω终端电阻。
(4) 参数设置不合理。
轧机故障 篇4
随着现代轧钢技术的发展,液压AGC系统凭借其响应速度快、精度高等优点已成为冷轧轧机重要的组成部分[1,2,3]。而在现代液压系统的研究中,常采用计算机仿真技术对系统进行必要的分析。在仿真技术中,AMESim是一款性能优越的仿真软件,它可以高效地对液压系统及控制进行仿真,准确地计算出仿真结果[4,5,6]。
2 轧机液压AGC系统数学模型建立
马钢一钢轧冷连轧轧机为三菱日立公司UCM型轧机,由4机架组成,其液压AGC系统主要由控制装置和液压系统、液压伺服执行机构组成。每架轧机配有2个压上缸,压上缸中心安装一个磁尺,用于检测压上缸活塞的位移量。为了提高液压AGC系统的响应速度,控制压上缸动作的伺服阀直接安装在压上缸本体上。为了减少系统压力的脉动,每个伺服阀还配有一组蓄能器组。冷轧生产线4架轧机共用1个液压泵站,向每个机架的AGC系统和弯辊系统及轧机的中间辊串辊和弯辊系统供油[7,8]。
2.1 确定液压AGC系统的系统参数
可以根据以下公式计算出液压AGC系统最大负载压力:
式中:Pl-负载油压;A-压上缸活塞面积;M-压上缸上的质量;G-所有移动部分的重量;Bp-粘性阻尼系数;Vp-压上速度;a-压上加速度;F-最大轧制力;Ff-摩擦力;F0-中间辊正弯辊力;Fw-工作辊正弯辊力;F1-压上缸活塞杆腔液压力。
由于BpVp较小,可忽略不计。可动部分摩擦力Ff应小于正常轧制力F的0.5%,所以Ff可按下式估算:
当轧制力达到最大时,得到伺服阀的最大负载Plmax,考虑系统的压力损失,可初步确定液压站的工作压力。
可以通过上式求出每个压上缸的最大负载流量。其中,A-压上缸活塞侧面积;Vpmax-压上缸的压上速度。
在轧制过程中,压上缸的调整量非常小,其瞬时流量和弯辊力调节所需要的流量也很小。但在液压站能力设计时,应考虑满足快速换辊的需要。
2.2 液压AGC系统数学模型确立
液压AGC系统是一种典型具有弹性负载的位置伺服控制系统。方框图如图1所示,系统主要由压上缸、伺服阀、位移传感器、伺服放大器组成。
液压AGC系统数学模型传递函数确立
(1)伺服放大器。伺服放大器用惯性环节进行处理传递函数可表示为:G(s)=Ka/((S/ωa)+1)(2)
(2)电液伺服阀。伺服阀传递函数可表示为:
Q0-伺服阀的空载流量;Ic-电流信号;k0-伺服阀流量放大系数;k′c-伺服阀的压力流量系数。
(3)压上缸。压上缸可用如下的传递函数表示:
Yp-压上缸活塞行程;Ql-输入流量;A-活塞面积;Xn-液压阻尼比;ω2-负载弹簧刚度与阻尼系数之比;ω1-液压弹簧与负载弹簧串联耦合时的刚度与阻尼系数比。
(4)位移传感器。位移传感器一般视为惯性环节传递函数可表示为:G(s)=kr/((S/ωf)+1)
综合上式,液压AGC系统的传递函数模型框图如图2所示。
3 利用AMESim软件对轧机液压AGC系统进行仿真
3.1 仿真原理图
轧机液压AGC系统原理见图3。主要由压上缸、位移传感器、伺服阀、放大器、PID调节器等组成。伺服阀作为液压控制元件,是将控制器给定的信号通过力马达(Force-motor)来变换阀芯的位置从而确定阀的开口度,进而控制流入压上缸的油流,通过压上缸作用于负载。同时压上缸的输出信号反馈至伺服阀,与输入信号比较,直至消除偏差。
3.2 仿真计算结果
本系统中可使用Premier Submodel功能选择数学模型,需将连接液压缸与伺服阀的管道设置为可压缩加摩擦的管道模型,然后在Parameter模式下,根据现场工况参数,设置仿真模型中的图形模块。
根据所得的轧机液压AGC系统数学模型,利用AMESim软件对系统进行仿真,从仿真图形上看出,系统仿真结果基本可以反映轧机液压AGC系统的特性。为进一步优化系统设计、研究新的控制策略和系统故障“模拟”提供了良好基础。
4 利用AMESim仿真模型对轧机液压AGC系统故障进行“模拟”
根据AMESim仿真的轧机液压AGC系统“正常工作”时的模型,将系统模型中的液压、机械、电气元件的状态,调整为各种“故障状态”,从而得到各种故障状态下的特征曲线。将“故障状态”下的特征与正常状态下的对比,即可确定轧钢机液压AGC系统状态以及发生故障的原因与部位。
4.1 轧机液压AGC系统频率特征的“故障模拟”
4.1.1 整体AGC系统
调整伺服阀内泄、压上缸内泄的故障参数。
从图7可以得到以下结论:(1)压上缸内泄时,系统频宽降低,系统响应速度将减小。(2)伺服阀内泄时,系统频宽增加,系统控制精度将降低。
4.1.2 电气系统
调整比例放大板增益异常的故障参数。
从图8可以得到以下结论:放大板增益异常时,系统产生振荡。
4.1.3 液压、机械系统
调整磁尺(位移传感器)故障、压上缸混入空气的故障参数。
从图9可以得到以下结论:
(1)压上缸混入空气时,系统响应速度将减小。
(2)磁尺故障时,系统控制精度将降低。
4.2 轧机液压AGC系统时域动态响应的“故障模拟”
轧机液压AGC系统动态特性分析也可在时域内进行,轧机液压AGC系统压上过程可近似地看成输入阶跃信号。检测系统阶跃响应,并与正常状态下的响应特性作对比,即可确定轧机液压压上系统状态以及发生故障的原因与部位。图10、11是各“故障状态”下系统阶跃响应的情况。
从以上图形可以得到以下结论:(1)系统增益偏低时,系统响应速度将减小;(2)系统增益偏高时,系统将发生振荡;(3)压上缸混入空气时,系统响应速度将减小;(4)压上缸内泄时,系统控制偏差大;(5)磁尺故障时,系统控制精度降低。
5 结语
本文主要根据冷轧轧机液压AGC系统的构成建立了液压AGC系统的数学模型,并利用AMESim软件对系统进行仿真。通过得到的仿真模型,对系统可能出现的液压、机械、电气方面及系统振动的故障进行研究。根据AMESim仿真的轧机液压AGC系统“正常工作”时的模型,将系统模型中的液压、机械、电气元件的状态,调整为各种“故障状态”,从而得到各种故障状态下的特征曲线。在现场故障诊断中将“故障状态”下的特征与正常状态下的对比,即可确定轧钢机液压AGC系统状态以及发生故障的原因与部位。该方法为现场的故障处理提供了良好基础并得到了较好的应用。对于类似机组也具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]邹家祥.轧钢机械[M].北京:冶金工业出版社,1992.
[2]王益群,孙孟辉,张伟.冷连轧机液压AGC分布式计算机控制[J].机床与液压,2007,35(3):120-123.
[3]雷天觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.
[4]付永领,祁晓野.AMESim系统建模和仿真从入门到精通[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
[5]王春行.液压伺服控制系统[M].北京:机械工业出版社,1981.
[6]杨安,欧阳奇.轧机液压AGC系统建模与仿真[J].机床与液压,2008,36(9):244-246.
[7]赵丽娟,才宏,刘杰.四辊冷连轧机液压压下系统建模研究[J].机床与液压,2006,34(2):128-129.
轧机故障 篇5
在冷轧生产中为保持板带高速连续轧制, 普遍采用的卡伦赛双卷曲机构作为轧机出口带钢卷曲设备。卡由于冷轧轧制中需要非常大的压下力, 为降低带钢轧制中的压下力, 必须在轧制中采用张力轧制, 卡伦赛卷取机与轧机入口的张力辊组共同构成了带钢的拉伸张紧装置。卡伦赛卷取机位于轧机出口, 与飞剪及皮带助卷器配合完成带钢分卷重新卷曲的过程。
2 卡伦赛卷曲机的工作原理
卡伦赛卷取机由两台主电机、一台减速箱及一个大转子构成。其中大转子上又分为1#、2#芯轴。减速箱出口传动轴经过特殊设计, 其空心轴供分为三层, 外层齿轮传动1#芯轴, 中间层齿轮传动2#芯轴, 内部配置各种液压润滑油管。在正常工作卷取的过程中, 其转盘的锁紧定位是由布置在大转盘两侧的出, 入口挡块完成。.
为保证钢卷在卷曲后能够正常卸卷, 卷筒在卷曲带钢之前要进行膨胀, 扩大卷筒直径。当完成卷曲后需要卸卷时卷筒需要收缩, 钢卷车完成托起卸卷过程。由于卡伦赛转子不停的旋转, 为保证液压油的正常供应, 需要一种旋转给油装置以保证卷筒涨缩工作。
旋转给油器主要分定子与转子组成, 其转子进油管路布置在双层传动空心轴内部与其一起旋转。定子固定在支架上与外侧进、回油管连接。液压油可通过定子与转子形成的环形封闭油腔进入到转子的油管中。从而完成芯轴卷筒的涨缩配油过程。
3 卡伦赛卷曲机在工作中易出现的故障及处理办法
卡伦赛卷取机在使用中发生如抽芯、芯轴不膨胀、芯轴不收缩等故障。卡伦赛卷取机作为关键设备, 一旦发生故障将导致生产线停车, 会造成严重的生产事故。因此在日常生产维护中要重点关注。
3.1 故障分析及措施
3.1.1卡伦赛卷取芯轴无法收缩原因及措施
1) 机械故障:卷取机芯轴扇形板润滑不良可导致异形块燕尾槽之间粘连而引起伸缩缸不足以克服之间摩擦阻力而引起芯轴无法收缩膨胀导致重大设备事故。因此需要定期对扇形板进行补充润滑脂。
2) 液压系统故障主要有三方面:
第一, 芯轴伸缩慢, 检查系统中节流阀是否正常, 系统中的锁紧球阀是否处于常开位置。。
第二, 芯轴膨胀不能保压, 经过检查发现引起芯轴不能保压的原因为系统出现内泄, 而系统中易在主旋转给油器或分旋转给油器的分割油腔处出现内泄。对出现漏油的给油器进行检查更换, 保证芯轴液压缸系统膨胀压力。
第三, 发现在工作中主旋转给油器端盖密封损坏频繁, 经过检查发现系统泄流管的流量不足, 引起泄流压力过高导致主旋转给油器密封损坏。为解决这一问题, 单独给旋转给油器制作一根卸油管路。从而避免主旋转给油器频繁损坏的事故发生。
3.2 芯轴卸卷抽芯原因及措施
卡伦赛卷取机另外一个主要事故为芯轴在钢卷小车卸卷时出现抽芯情况, 抽芯严重会导致钢卷掉入地下油库引起长时间事故以及钢卷质量问题。
引起卡伦赛芯轴抽芯的主要原因经过分析主要由两方面引起:
第一, 接钢卷小车鞍座调整不对中, 导致芯轴的中心线与鞍座的中心线不在同一平面上。一旦钢卷落在接钢卷小车上, 将会导致钢卷出现向某一侧倾斜, 导致钢卷内侧摩擦到芯轴上, 接钢卷车移动时就会产生抽芯现象。为避免该事故发生, 要求定期对接钢卷小车的鞍座中心线进行测量, 一旦出现中心偏差过大及时进行调整。
第二, 接钢卷小车上的举升液压缸接钢卷后如果出现不保压也会导致钢卷位置降低芯轴抽芯事故发生。引起液压缸不保压的原因有两方面:即液压缸内泄或溢流阀不保压。根据现场使用情况分析, 正常情况下接钢卷后举升液压缸会有3毫米的位置降低, 一旦出现位置降低过大即出现液压系统不保压的事故发生。为避免这种事故的发生, 在日常点检中注意观察举升液压缸的位置编码器, 一旦出现位置波动过大, 就应对接钢卷车举升液压系统进行测量判断是否出现故障。
3.3 芯轴不膨胀的原因
引起卡伦赛芯轴不膨胀的原因主要有两方面:
第一, 机械方面轧机轧制时经常出现带钢断裂的情况, 有时碎带头卡入芯轴斜楔块中, 会导致斜楔块不能正常滑动, 从而导致芯轴不能膨胀。因此在生产中一旦出现段带情况, 一定要注意及时清理带钢碎片, 避免其进入芯轴内斜楔块中卡住芯轴。
第二, 液压方面:芯轴膨胀液压缸内泄, 旋转给油器不保压及控制阀卡阻都将会导致芯轴不能膨胀。由于液压系统事故的隐蔽性, 在判断液压事故时可用对调法将1#、2#芯轴的液压控制系统逐一替换, 最终判断引起故障的根本原因。
4 结语
通过多年对冷轧卷曲机系统的维护, 通过对遇到的各种问题及应对措施进行分析总结。获得了很多行之有效的办法, 从而为提高系统的稳定运行、减低事故时间做出了很大贡献。在今后的设备维护中, 将会继续深入地对卡伦赛卷曲系统进行研究, 为实现我国冷轧板质量的进一步提高做出贡献。
摘要：针对邯钢新区PLTCM在调试生产以来卡伦赛卷曲机出现的各种问题, 通过对该系统结构、工作原理的深入分析研究。成功解决了芯轴卷筒卡死、旋转配油故障等问题, 并取得了良好的效果。从而保证系统的稳定运行。
关键词：冷轧,卡伦赛卷曲机,旋转进油,芯轴卡死
参考文献
[1]陈树宗.唐钢1800mm5机架冷连轧机过程控制模型设定系统.中国冶金, 2012年10月第22卷第10期.
高速线材轧机锥套故障分析与改进 篇6
悬臂式高精度高速线材生产线的预精轧机、精轧机。预精轧机为平-立交替布置, 精轧机为45°侧交布置, 其轧辊轴与辊环之间采用摩根进口锥套式无键联接。锥套 (见图1) 用于支撑和固定辊环。锥套装入辊环的内孔, 装配时保证辊环以轧辊轴的轴肩定位, 然后通过专用液压装卸工具将锥套的锥形内孔涨紧在带有锥度的轧辊轴和辊环之间。辊环内孔与锥套外圆、锥套内锥孔与轧辊间均为过盈配合面, 以此来保证锥套不会在轧辊轴上产生轴向的移动和周向的转动。辊环、锥套轧辊轴间精确的装配, 提高了产品尺寸精度。因摩根轧机进口锥套价格昂贵, 成本高, 故逐渐采用国产锥套予以替代, 但在转化过程中出现了锥套断裂、轧辊轴被研磨、辊环炸裂等事故。
1.辊环;2.锥套;3.轧辊轴
2导致锥套出现故障的原因
2.1处理工艺不当
摩根式锥套的材质为SAE4142合金结构钢 (Φ250 mm锥套) 和AISI17-4PH沉淀型耐热不锈钢 (Φ150 mm锥套) 。其结构 (见图2) 特点是锥套内孔较大, 锥套的壁较薄, 最高转速为10 990 r/min, 要求动平衡力矩达5 000 (N·m) ;轧辊轴与锥套配合的锥体处接触面积大于85%, 并要求锥套尺寸及形位公差精度高, 表面粗糙度为0.4, 内锥孔形状公差为IT5级, 外径与锥孔的同轴度位置公差为IT6级。锥套国产化时, 忽视了外方的加工规范和质量验收标准, 热处理工艺导致了钢材综合性能差。若表面未进行镀铬处理, 则锥套的外表面易生锈;打磨后其尺寸很难达到要求, 造成了生产中事故的发生。
2.2清洁操作不当
拆卸下来的锥套在再次使用前要用尼龙网状砂纸仔细清洗内锥面和外圆装配面, 保证装配面无锈斑、毛刺、划痕等表面缺陷;再用皱纹纸将锥套擦干净, 用专用除油氟利昂溶液清洗, 表面洁净后, 不得再用手接触锥套装配面;最后用专用装配工具将锥套插入辊环的内孔。若砂纸太粗, 则会损伤锥套, 造成锥套表面划痕;若砂纸太细, 则去污力太弱, 锥套表面的氧化铁皮不易去掉, 用皱纹纸将锥套擦干净的过程中, 皱纹纸会掉毛, 造成锥套表面留有毛尘, 很难清洗干净。如果锥套表面清理、油污清洗不规范, 且装配不当, 则极易导致锥套研磨报废。
2.3锥套与辊环尺寸不符
若锥套与辊环过盈配合稍大, 则会造成锥套轴向划伤且难于装拆;若两者间隙稍大, 则会造成锥套径向划伤且锈蚀严重, 所以此配合尺寸至关重要。如果在制造中只注重各零件的尺寸, 对装配精度、形位公差未给予足够重视, 则零件加工过程中不可避免地会产生的加工偏差, 最终综合反映在装配精度上, 使装配精度、配合公差达不到要求, 导致锥套提前报废。
3改进措施
3.1锥套材质选择及制造工艺改进
常用摩根式锥套的材料为SAE4142, 对应中国材料为40CrMnMo。通过对锥套结构材质和工艺技术的不断探索及与摩根式锥套的对比, 最终选择的锥套材质为40CrNiMoA。
3.1.1 锥套的材质选择
国内外几种锥套的化学成分如表1所示。材料40CrMnMo和40CrNiMoA热处理和力学性能的比较结果如表2所示。因为锥套在大于800 ℃的高温环境下工作, 从表2可知40CrNiMoA是一种在高温下具有高强度和蠕变强度的高淬透性钢, 经调质处理后组织为均匀细针状回火索氏体、游离铁素体含量≤5%, 其热处理和力学性能相对较好, 故选用40CrNiMoA作为锥套的材料。
3.1.2 锥套的制造工艺改进
锥套制造的工艺流程为模锻制坯→正火→粗车→调质→精切削→表面淬火→表面镀铬→研磨。工艺改进措施如下:
(1) 正火处理, 去除应力、改善切削性能;
(2) 粗车时留单边加工余量5 mm;
(3) 调质处理, 温度860±10°C油淬, 610±10°C回火, 硬度为269～312 HB (28～34HRC) ;
(4) 表面淬火, 硬度为48～52HRC;
(5) 表面镀铬, 增强锥套的耐磨性、预防生锈;
(6) 研磨, 保证锥套内孔与外圆的同轴度为Φ0.02 mm。
3.2制定操作规范
(1) 生产中选择合适的尼龙网状砂纸型号, 用绸布替代皱纹纸;合理编制锥套清理的操作规范, 要求操作人员严格按照操作规范执行, 避免用手接触装配面现象的发生;彻底清洗轧辊轴, 保证装配表面无油脂;锥套、轧辊轴接触面低于85%不再使用;使用专用的装配工具。
(2) 通过对进口图纸的加工公差、装配精度重新进行查阅, 并对以前使用的情况进行分析总结, 规定辊环和锥套间隙为0.01～0.03 mm;实行辊环和锥套编号制, 辊环号和锥套号对应安装;装配时用木锤或尼仓锤轻轻、均匀敲打, 严禁用铁锤敲打, 彻底解决因配合尺寸不合理引起的锥套报废。
4改进效果
通过以上改进, 锥套的使用寿命延长至3～5个月, 与进口锥套使用寿命相当, 而价格仅为进口锥套的1/3左右。
5结束语
冷轧机几种常见故障的分析处理 篇7
关键词：冷轧机,震动故障,工作辊失效
冷轧机在连续型生产企业中起着非常重要的作用, 企业在生产设备管理中, 会针对冷轧机做好维修保养工作。冷轧机一般由工作机构和传动机构构成, 工作机构由机架、轧辊、轧辊轴承、轧辊调整机构、导位装置、轧座等部分构成, 传动机构由齿轮机座、减速机、轧辊、联接轴、联轴节等部分构成。下面分析几种常见的故障及处理办法。
1震动故障
(1) 电机与齿轮箱间齿联轴器故障。通常企业为了保持生产的连续性, 会让机器保持长期的运转, 所以冷轧机电机与齿轮箱之间采用联轴器就会因为常年的连续运转而出现磨损, 这样会导致联轴器在运转过程中产生分力, 从而使得联轴器额调心能力大大地减弱。
(2) 齿轮箱故障。齿轮箱出现的故障一般存在于两个方面, 一个是轴承出现故障, 一个是齿轮出现故障。齿轮出现故障, 常常发生在齿轮损耗和齿面问题上, 比如齿轮出现了折断, 齿面上出现了磨损、变形、点浊等情况, 这就会导致齿轮的失效。一旦齿轮出现失效, 就会使冷轧机的齿不能保持齿合状态, 从而破坏了传动的平稳性, 出现震动。
(3) 传动轴扁头套故障。筒里衬板磨损是常见故障, 发生故障的原因是因为扁头材质硬度偏高, 加之扁头套与轧辊的扁头在接触时, 使得扁头套筒的衬板磨损。在这种情况下, 传动轴扁头套与扁头在传动过程中会出现间隙, 从而产生震动。
(4) 电气控制系统故障。电气的控制系统中常会出现因为电机方面的故障而产生冲击性的瞬间电磁, 瞬间性的电磁转矩力就会出现扰动, 而是轴系出现扭转过程的震动故障。
2工作辊的失效
工作辊失效的主要原因出现不同类型的磨损, 具体的磨损情况是由于轧辊受到磨损后表面的粗糙度降低, 从而使摩擦力变小, 还有一种情况是因为受到磨损后使其直径跟原来的相比变小了。可采用以下处理办法:使轧辊磨出凸度, 而正常使用中, 需要磨出凸度, 呈现出相同的S形的凸度, 以形成均匀的辊缝。轧辊磨出凸度后再进行毛化处理, 并及时维修。
3轴承抱死
轴承抱死的主要原因及应对措施主要有以下几点:
(1) 轴承润滑不足。
主要原因:通常情况下, 粗中轧机的轧制速度比较高, 大致在700~900m/min, 这个速度是比较高的轧制速度了。在这种高轧制速度的运行下, 承受着这样作用力的轴承的转速也在850r/m以上。在一般情况下, 轴承的润滑都会采用油雾润滑。油雾润滑会在轴承的高速运转的过程中, 使其产生巨大的热量。这些巨大热量的产生, 使轴承滚子因遇到巨大热量而膨胀起来, 从而把轴承间的缝隙因为轴承滚子的膨胀而变小, 挤压到了内外环, 无法把热量散出去, 就会引起轴承抱死。
应对的措施:由于大都会使用油雾润滑, 这样就必须采用定期清洗油雾发生器, 按照不同的位置以及是否易磨损的情况, 进行不同程度的清洗。把油雾头、吸油滤网等进行每月的定期清洗, 油雾储油箱的滤网与发生器要进行每个季度的定期清洗。及时监测油雾风机的工作状况, 可以及时掌握油雾的产生的热量, 从而减少轴承的磨损, 防止轴承抱死。
(2) 轴承装配不当
主要原因:由于轧机日常工作的需要, 工作辊经常根据要求会被更换。在更换工作辊的时候, 要拆卸轴承箱。在这种情况下, 拆卸工作辊更换轴承箱时要充分注意轧辊与轴承之间的间隙。因为间隙的大小, 会直接影响到轴承的旋转与使用寿命。间隙过大或过小都会导致轴承的加速损伤并且使用寿命也会大大降低。
应对措施: (1) 在生产设备管理中, 应注意轴承装配作业的工作环境, 保持在装配作业时周围卫生环境、操作环境的干净度, 一定要防止一些杂物如灰尘、铁粉等影响到轴承箱装配时卫生。 (2) 在轴承箱内, 也要定期进行清洗, 确保不因杂物影响到轴承的运转。如检查轴承箱油孔里的杂物并进行清洗, 检查轧辊辊脖的油槽是否光滑干净并及时进行清洗。 (3) 在轴承箱装配中, 要注意将备母进行充分紧固。具体做法是:首先是320#油雾油要均匀地涂抹在轴承与辊脖上。其次应将备母充分紧固上, 确保备母与内圈侧面有0.5~1.0mm的间隙距离。最后, 检查轴承箱装配的合理性。
(3) 轴承本身的质量
通常情况下, 轴承是可以经常性的装配与拆卸。但是在一线工作的实践中发现, 不少情况下是由于轴承的本身质量问题而造成的。出现的状况是在轴承抱死后, 拆开轴承时发现保持架出现碎裂, 这时可直接判定为轴承质量问题。轴承保持架即使是出现细微裂纹也会在轴承高速旋转时, 由于承受力不足, 导致圆锥滚子无法转动, 引起轴承抱死。
(4) 轧制工艺的影响
针对轴承抱死的原因分析中, 还有一种情况是由于生产工艺的影响, 如轧制工艺。在轧制工艺, 由于对工作辊的使用频繁, 操作工人对轧制过程中工作辊过大地倾斜使用, 使得轴承的负荷过重而导致轴承抱死。在这种情况下, 需要对操作工人的技术水平提出要求, 应加强培训与提高操作技能才能减少轧制工艺造成轴承抱死的影响。
参考文献
[1]郭江祥.冷连轧机系统振动控制[M].冶金工业出版社, 2008 (09) .
[2]李毅宏.论冷连轧机轧制过程中轧辊振动[J].中国科技博览, 2010 (05) .
轧机故障 篇8
在高速轧机的轴承润滑上,油气润滑是当今普遍应用的一种润滑方式。宝钢集团八钢公司轧钢厂高线机组(以下简称八钢高线)油气润滑系统采用意大利Dropsa专业润滑公司提供的成套产品,此系统用来供给精轧机(BGV)和减定径机(TMB)的滚动导卫轴承润滑。在高线生产初期,油气润滑系统故障没有给生产带来过大的损坏,但随着我厂改造后,线材轧机的轧制速度不断提高(目前我厂轧制速度已达115m/s),油气润滑效果对高速运转轴承的寿命影响日益明显,最突出的表现在导卫装置上的滚动轴承上。频繁的轴承损坏,增加了热停时间,严重影响了生产节奏。因此急需减少油气润滑系统故障,改善润滑效果,降低润滑成本。
2 技术参数及工作原理
该系统公称压力10MPa,泵供油量:2L/min,油箱体积:500L,空气压力:0.4～0.6MPa,空气耗量:215L/h,混合器(每点):0.03m L/行程,润滑点数:16点,过滤精度:10μm。八钢高线油气润滑系统工作原理见图l所示。油气供应站设有4根供油管和1根供气管,双线分配器并联在供油管和供气管上。站内高压油泵1按设定的周期定时向系统的主管路供油,通过控制三位四通电磁阀5和6实现2根供油管交替供油,一根供油,另一根接通油箱卸荷,进入分配器的压力油推动分配器的活塞动作,各活塞供送的润滑油在出口与压缩空气混合,并在压缩空气的带动下通过连接管路送到各润滑点。为了防止轴承由于缺油而烧毁,当电磁阀5在换向供油20s之后,供油管任何一个压力传感器未检测到3MPa压力,则认为此次压力油没有通过油气分配器输出,供油失败。这时压力传感器向主控室发出故障信号,轧线停机。
1.主泵2.备用泵3.溢流阀4.过滤器5,6.三位四通换向阀7.压力传感器8.分配器
3 存在的问题及改进
(1)在实际设备运行过程中,油气存在的主要问题是加载时间过长。正常情况下,泵启动之后6～7s内压力传感器就应检测到4MPa压力,而现在泵在启动20s之后压力传感器仍未检测到4MPa压力。于是发出停机信号,造成故障时间。具体分析原因,泵加载时间过长主要有两方面:一是某一个或几个分配器卡死或泄漏,使润滑油从这几个故障分配器中泄漏出来,使油路压力建立不起来,润滑油不能平均分配到每一个分配器,造成润滑故障。这可以通过保证油品清洁度,防止污物颗粒堵塞分配器来解决。二是压缩空气反窜进入主油路。这主要是由于当泵停机时,主油路卸荷,而压缩空气始终有0.4MPa的压力,如果某个分配器的密封不严或稍有磨损,那么压缩空气就会反窜进入油路。所以在下一次加载时,压力油要先把压缩空气压出油管才能供应到润滑点,升压时间增长,这就造成了泵加载时间过长。由于整条轧线有许多分配器,有些分配器位于高温环境下,密封容易损坏,所以要想排查是哪个分配器出故障则费时、费力。为了解决这个问题,在不改动设备本体的情况下,可把电磁换向阀5和6的控制方式由常失电改为常得电,延长起压检测时间为30s。这样既解决了停泵空气反窜问题又减少失压跳停故障。
(2)由于管线线路过长,使得管路前端分配器油量多而末端分配器气量和油量少,导致润滑效果都不好。先分析管路前端分配器油量过多造成润滑效果不好的原因。在图2供油量Q、轴承温度T和摩擦Na三者关系图中我们可以看出,并不是供油量Q越大润滑效果愈好,随着供油量的增大,轴承摩擦也在增大。多余润滑液体摩擦产生的温升破坏了油气润滑效果,只有图中两曲线的最低点才是油气润滑的最佳区域。为了解决这个问题,在不更换新分配器的情况下,我们提出了把管路前端分配器供油孔直径由准3mm减小到准2mm,将末端分配器供气孔直径由准1.8mm增大至准2.5mm,这样既节省了油耗又改善了润滑效果。
(3)使用原设计要求的油品(壳牌可耐压220#)价格较高,物料消耗投入较大。我们通过对原系统的改造及加强系统维护,合理利用每年润滑系统更换下来的废旧油品,实现了在不影响润滑效果的情况下使用废旧油品代替高价油品的突破,将物料消耗减少为原先的1/5。具体做法:(1)增加系统压缩空气的压力为0.6MPa,同时增大供气管路直径(主管路由DN15变为DN25),以提高单位时间压缩空气流量,进而增强轴承的润滑和冷却效果。(2)在系统油箱加油口处增加一个过滤精度为10μm的过滤器,控制废旧油品清洁度。(3)在系统油箱上并联一台滤油小车(过滤精度10μm),形成一个循环过滤装置。(4)先将废旧油品进行粗过滤,再将其静置72h后使用,加注时防止油桶底部废油和杂质进入油箱。(5)加强系统维护,定期清洗油箱、分配器、换向阀、空气过滤器,定期更换系统滤芯。(6)针对冬季部分废旧油黏度过高的问题,增大了油箱加热器功率,系统沿线管路加装伴热带保温。
4 结语
通过改进,八钢高线油气润滑系统事故率得到大幅度降低,系统运行更加稳定,物料消耗费用大大下降。实现了轧制生产的稳产顺行。
摘要：介绍了高线精轧机油气润滑系统的基本构成、工作原理。针对存在的问题采取了改进措施。合理地利用废旧润滑油,减少了耗油量,节约了资源。
关键词：润滑效果,加载,供油量,废油利用
参考文献
[1]闫通海,何立东.气液两相流体冷却润滑技术及其应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1995.
[2]SKF UK Single-row Cylindrical Bearing Ups Spindle Speeds[EB/OL].Http://www.skf.com.