热轧卷取机夹送辊液压系统的研究及常见故障的分析与排除.docx

热轧卷取机夹送辊液压系统的研究及常见故障的分析与排除摘要：首钢2250热连轧卷取机夹送辊采用德国西马克设计的液压系统自2006年12月投产来运行及控制非常稳定本论文将根据卷取机夹送辊的工作状态对其液压系统设计原理进行分析并且在卷取机投入生产的8年间夹送辊液压系统常见故障进行整理和分析针对故障的处理方法及措施进行介绍。关键词：液压系统；夹送辊；卷取机；常见故障在现代热连轧生产线上卷取机的用途是收集超长轧件将其卷取成卷以便于贮存和运输。轧钢生产实践证明卷取机的工作状态直接影响着热连轧机生产力的发挥。卷取生产能力的好坏将直接影响到成品带钢的最终质量和生产利润。卷取机夹送辊装置属于卷取机的重要组成部分。其主要功能是将带钢头部预先弯曲便于带钢导向卷取机卷筒同时压紧带钢使夹送辊与卷取机卷筒之间形成一定的张力将带钢卷紧并保证成品卷的塔形小于规定的范围。夹送辊由机架、上下夹送辊装配、摇臂装置、夹送辊调整液压缸等部件组成。见图1卷取机夹送辊机械装配示意图。1卷取机夹送辊工作过程夹送辊的每一个动作都是上夹送辊通过两个伺服阀控制两个液压缸上下动作来完成的液压缸装在夹送辊摇臂和机架上。根据带钢的实际厚度液压缸调节夹送辊的辊缝引导带钢进入卷取机。首钢2250热连轧卷取机夹送辊使用两种控制方式：一种是压力控制；另一种是位置控制。在带钢进入之前通过位置控制设定一个比带钢厚度稍微小一点的辊缝值液压缸将夹送辊辊缝动作到设定位置。咬钢过程中夹送辊的控制模式由位置控制转为压力控制并且在整个卷钢过程中均使用压力控制。卷取结束后夹送辊由压力控制转为位置控制将夹送辊辊缝打开到等待位置。见图2卷取机夹送辊工作过程。2卷取机夹送辊液压系统设计原理分析（见图3）2.1正常使用时夹送辊工作原理见图3上夹送辊通过位于操作侧和传动侧的液压缸来控制液压系统总供油压力为210bar。以操作侧为例液压缸11的有杆腔通过一个伺服阀1供油无杆腔通过一个减压阀2提供一个恒定的50bar的背压。伺服阀1通过液控单向阀4控制供油管路的开闭减压阀2通过液控单向阀5控制供油管路的开闭液控单向阀4、5通过两位四通电磁换向阀3控制其开启。液压缸两腔均有溢流阀6、7做安全保护。由于在卷钢过程中液压缸11的无杆腔压力波动频繁因此在无杆腔设置了一个4dm3的皮囊式蓄能器10充氮压力为20bar。为了防止主管路系统的冲击和压力波动主管路上设计了一个4dm3的皮囊式蓄能器9充氮压力为160bar。为了保证伺服阀控制油路的清洁度在控制油路设计了3μ的过滤器并安装压差报警器。2.1.1卷取机选择过程中的位置控制两位四通电磁换向阀3得电将液控单向阀4、5打开液压油从压力管路P经过伺服阀1控制夹送辊液压缸动作。位置控制是通过比较夹送辊液压缸11伸出长度的实际值和设定值来进行控制的。将液压缸11内置的线性位置传感器14实测的夹送辊的开度值和夹送辊开度的设定值比较由PLC计算二者的差值将差值与增益相乘将结果输出作为伺服阀开度命令值控制伺服阀的打开和关闭使得液压缸11的实测值等于设定值[1]。2.1.2卷取机带载过程中的压力控制两位四通电磁换向阀3得电将液控单向阀4、5打开液压油从压力管路P经过伺服阀1控制夹送辊液压缸动作。压力控制是一种控制夹送辊夹紧力的控制方法通过调节夹送辊的位置来改变上下辊之间的夹紧力。在夹送辊液压缸11的有杆腔和无杆腔分别装有液压压力传感器13、14用来监测液压缸有杆腔和无杆腔压力的实际值把实际值和设定值进行比较得到两者的差值将差值与增益相乘将结果输出作为伺服阀开度命令值[1]。2.2事故状态时夹送辊的工作原理当卷取机或前游设备出现故障时上夹送辊需要快速抬起功能此时可以不通过伺服阀1抬起。需要电磁换向阀3得电打开液控单向阀5液压油通过减压阀2进入液压缸11无杆腔。DBW型溢流阀6右侧b电磁铁得电液压缸有杆腔的液压油通过DBW型溢流阀6卸荷至油箱实现上夹送辊快速抬起的功能。DBW型溢流阀6的结构为一个两位四通电磁换向阀作为先导叠加一个DB型溢流阀组成当两位四通电磁换向阀右侧b电磁铁得电时DB型溢流阀主阀芯打开主管路卸荷；当左侧a得电时相当于一个DB型溢流阀功能。2.3紧急情况时夹送辊的工作原理当卷取机出现紧急情况时上夹送辊不可远程控制打开和关闭需要现场确认人身、设备等的安全上夹送辊应具备在机旁手动操作其打开和关闭的功能此时不可以通过伺服阀1进行控制。需要电磁换向阀3失电伺服阀1输出为0DBW型溢流阀6左侧a电磁铁得电实现其DB型溢流阀功能此时通过调整三位四通手动换向阀8控制夹送辊的上下动作。需要向上动作液