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

　　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]。