高速线材活套调整故障原因及解决方法

高速线材活套调整故障原因及解决方法
摘要：目前，大部分生产高速线材的企业引入了无张力轧制技术，通过活套
控制方式提高生产效率，在利用轧机开展生产作业时，出于使红钢秒流量得到科
学调节的考虑，有关人员往往会选择通过活套调整的方式，对轧机速度加以控制，但是，制约活套调整质效的问题较多，如何使常见故障得到有效解决，成为人们
关注的焦点。

关键词：活套调整；高速线材；故障解决策略
引言
活套是一种安装在高速线材轧机组中的叠层和预层压相邻机架之间的装置，
用于调节金属流量平衡，确保连续层压过程中钢料间的张力稳定，消除机架之间
的张力波动，五代摩根高速线材生产线，为了保持机架间每秒金属流量相等，需
要在机架间采用微张力轧制技术，采用无张力轧制技术在预精轧制和中厚板轧制
之间保证材料外观质量很重要。

1活套系统介绍
1.1系统构成
活套装置被视为检测、调节无张力轧机的核心设备，目前，在相关领域得到
广泛运用的活套装备，主要由以下构件组成：气动控制设备、起套辊及检测仪。

研究表明，该装置被赋予的价值如下：若机架所对应含钢转矩、电流与设定值持平，通过启动活套装置的方式，经由气缸为活套辊提供推动力，确保红钢位置出
现明显更改，弧形随之形成。

随后，由检测仪负责对红钢位置进行检测，将检测
所得数据转变成模拟信号输入到PLC，待PLC对所输入信号进行判读后，方可经
由调整电机转速的方式，优化弧形表现出的稳定性，真正做到流量平衡，至此，
对轧机运行进行自动控制的操作告一段落。

上述环节中，最应当引起重视的构件
为起套辊，负责推动起套辊的构件为气缸，轧线红钢的作用是调整起套辊高度，
确保其效能得到充分发挥。

经过多次调整的起套辊，所依托动力元件为活套轮，
电磁阀的存在使气缸远程控制成为可能，另外，从某个角度来说，升降起套辊的
时间，往往会给轧件质量带来直接影响，这点应尤为重视。

1.2活套装置的升降控制
起套辊的升降按照PLC逻辑条件进行控制。

在活套装置主控选用的情况下，
在其前后轧机均含钢（转矩电流达到要求值）时，PLC输出控制七点电磁阀动作，气缸升起，起套辊动作。

当轧件尾部离开活套装置前部预设的机架时,起套辊按
规定时间必须立即下降。

2、起套辊控制活套起落套时序如下：
（1）当棒线材进入活套的下一机架时，由于咬钢冲击速降作用下形成一定
的初始套量；（2）起套辊达到伸出极限位置时帮助形成正确的活套形状；（3）
当活套高度超过设定值时，活套调节器开始工作，否则延时一段时间后活套调节
器开始工作；（4）为确保棒线材头端进入机架时过渡过程较稳定，活套调节器
输出信号以一定变化率逐渐加入机架速度调节器；（5）在轧制时，活套调节器
输出信号送给前一机架速度调节器进行速度修正，保证预设定的活套贮量( 活套
高度) 。

同时通过级联调速系统按比例控制上游机架的速度; ( 6) 当棒材尾端
接近活套的前一机架时，开始收套，活套高度给定信号将以一定变化率逐渐降为零，同时起套辊收回。

3活套控制故障原因分析
(1)存在以下情况:①操作错误没有选择使用活套；②主动部件检测仪的靶被
层压件的灰尘或水雾污染，使检测仪找不到红钢；③钢电机电流太小，实际电机
电流太小，达不到钢电流方案规定的动作值，不能用钢发出信号，也不能安装套筒；④轧制规范很多，各品种选型机架未固定，造成程序混乱，无法支撑外壳。

⑤检测器故障或检测返回线故障；⑥电磁阀故障或线路故障；气缸损坏不起作用；
⑴活杆辊坏了或辊掉了。

(2)为时过早或为时过晚。

安装过早或过晚的主要原因
是钢转矩电流波动，其中电流不稳定因素有:①调速装置不能稳定运行，导致挤
出机转速波动；网络电压波动。

②传动装置速度反馈编码器存在隐患，速度不稳
定，空车转矩波动剧烈；③动态信封扫描仪出现故障，响应动作输出时间过长，
无法进行调整。

(3)活套尾。

如果启动辊下降时间太晚，可能直接导致尾部下降，容易导致极限钢。

从而导致下一钢的堆钢事故，调整参数窗口中下降参数的调整
时间不会
4解决方案
4.1起套辊
①有关人员应对落套的延时时间进行精准控制，这是避免活套甩尾情况出现
的主要手段，当检测仪所传达信息为“钢尾信号来临”时，通过设置落套延时的
方式，尽量减小甩尾情况出现的可能性；②在设定活套高度时，应以轧制品种为
主要依据，确保所设定高度合理且科学；③有关人员应确保所设置比例、积分时
间均与活套情况相符，旨在使调节波动得到大幅减少。

4.2活套检测仪保护
（1）定期校准活套检测仪高度参考位置（0～500MM对应4～20MA）；规定
按班对实时检测仪透镜进行健康清洗；制定六个月周期的下游检查制度。

(2)确
保有源部件检测仪与层压件对准，避免气体电焊太阳光和电弧光引起探测器误动作。

(3)为了减小轧制生产线冷却水形成的水雾的影响，应在移动式系列检测装
置检测组件检测元件前安装送风装置，以消除影响； (4)现场检测元件线路应得
到良好保护，强、弱电行走线路应尽可能分开。

保护电缆。

4.3其他方案
另外涉及工艺参数、控制系统两方面，同样应当引起重视。

（1）尽量避免
机械设备受到严重影响。

①通过定期检测的方式，及时发现机械设备所存在隐患，综合现有解决方案，将隐患加以解决，例如铜套磨损、活套辊磨损导致的间隙超标，运转轴承被严重损坏；（2）确保控制系统可做到及时响应。

研究表明，导
致活套抖动的原因，主要是电网电压不断波动，因为电网电压出现波动，通常会
带来电机电压、轧机波动的连锁反应，只有确保控制系统始终处于稳定运行的状态，才能将该问题出现的可能性将至最低。

前期故障所带来影响，主要表现为反
馈不稳定，也会加剧轧机波动，只有定期对编码器进行更换，才能使该问题得到有效解决。

当然，电机运行参数、控制系统也存在不稳定的可能性，避免类似问题出现的关键，则是对电机系统、控制板卡进行维护与更换。

结束语
深入分析不难看出，活套故障是导致生产效率难以得到提升的主要原因，只有结合现场情况，明确导致故障出现的机理，提前制定解决方案，才能在故障出现的第一时间，对其加以解决，使活套被赋予效能得到充分发挥。

综合多家企业的生产现状可知，检测仪及起套辊是较易出现问题的部分，在对解决方案进行设立时，应对二者引起重视。

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