二十輥軋機

二十輥軋機，包括機架、輥系、輥箱、壓下裝置、驅動裝置，其特點是機架為優質鋼鑄造成型的矩形整體機架牌坊，輥箱為與牌坊窗口滑動配合的上、下分體輥箱，輥箱內裝有背襯軸承矩形鞍座，用鎖定裝置連接矩形鞍座和輥箱，下輥箱設有包括擺動油缸、擺臂、連桿、楔塊的雙楔塊調整機構，在上支撐輥A、 B之間和C、D之間各設有包括液壓油缸、齒條、齒輪片的凸度控制裝置。所採用的輥系能生產市場需要的冷軋帶鋼品種。這種新型二十輥軋機結構合理，機架剛度高，板型控制效果好，所生產的帶鋼厚度精度可達 0.001mm，矩形鞍座和牌坊加工方便，配合精度高，下輥箱調節方便，能使軋制線保持標準高度。

硅鋼隨著硅含量的增加，鋼的屈服強度和抗拉強度明顯提高（硅含量小於3.5% 時） ，伸長率顯著降低，硬度迅速增高。硅鋼的軋制比其他鋼種困難，而且硅鋼特別要求要有精確的成品厚度及壓下率，同時要有好的板形。因此，一般軋制較難規格的硅鋼都是採用二十輥軋機進行可逆軋制的。與其他四輥、六輥軋機相比較，具有如下特點：

1）工作輥直徑小，軋制壓下率大，適合大張力、薄規格軋制；

2）輥系穩定，軋機剛度大，包括橫向剛度與縱向剛度；

3）具備良好的輥縫及板型控制調整系統。

1 液壓壓上系統概述

液壓壓上系統包括壓上液壓缸、伺服閥、位置感測器、電氣反饋系統和控制面板等組成。液壓壓上控制系統是軋機的主要控制系統之一，它的執行機構是伺服閥控液壓缸。通過位移感測器、壓力感測器、測厚儀等檢測元件對相應參數的測量，調節伺服閥的控制電流，以控制通過伺服閥的壓力油流量，從而控制壓上液壓缸的移動量，達到調整輥縫的目的。壓上液壓缸安裝於二十輥軋機內牌坊底部，驅動側與操作側各一台，在自動控制壓上時，通過液壓同步系統保證兩液壓缸同步動作。磁尺安裝於缸體中心，用於位置檢測，能精確測量壓上的位置變化。

2 液壓壓上系統組成

在軋制帶鋼時，壓力油通過伺服閥控制壓上缸快速響應、精準動作，換輥時壓力油通過旁路電磁換向閥驅動壓上液壓缸快速動作，實現快速換輥。由於換輥時液壓缸在較短時間內動作行程較大，需求液壓流量大於正常軋制狀態，因此，在正常軋制期間液壓站開啟一台主泵作為動力源，而在換輥時，液壓站開啟兩台主泵以滿足快速換輥動作對液壓流量的需求。

3 液壓壓上系統工作原理

電液換向閥在換輥時控制壓上液壓缸大行程快速動作；電磁換向閥控制相應液控單向閥的開閉，實現液壓缸伸縮位置的固定；電磁換向閥作為伺服閥供油的前一級，在自動軋制狀態下為伺服閥供油，在其餘狀態下保證壓力油不進入伺服閥及其附屬元件，對液壓伺服系統進行保護；電液換向閥的動作由電磁換向閥控制，其功能為在自動軋制模式下為壓上缸有桿腔提供壓力，提高液壓伺服系統剛度，提高液壓缸回縮動作響應速度；伺服閥及蓄能器、過濾器等附屬元件就近安裝於液壓缸缸體上，便於伺服系統的快速反應，可以在最短的時間內實現輥縫調整。

1.產生的故障現象

二十輥軋機液壓站主泵為1 用2 備，系統壓力20．6MPa，僅為軋機液壓壓上系統閥台供油，控制壓上液壓缸動作。在自動狀態下軋制帶鋼時，啟動一台主泵為系統供油。故障現象描述如下：

1）伺服閥入口壓力測壓點9 壓力為16MPa，低於液壓站主泵出口壓力20．6MPa；

2）系統顯示驅動側軋制力遠遠低於操作側軋制力；

3）啟動2 台主泵閥台系統壓力能夠保持在20MPa，驅動側與操作側軋制力接近相同，在可控範圍之內，可以維持生產。

2.產生故障的原因分析

1）因液壓站開啟兩台液壓主泵后，可以維持生產，可排除電氣控制系統、伺服閥本體及液壓缸內泄故障；

2）液壓站開啟兩台主泵后比開啟一台主泵時伺服閥入口壓力大幅提高，說明液壓系統存在泄露點，液壓站油箱液面沒有下降，可證明液壓元件存在內泄，排除液壓系統管路接頭等密封損壞造成漏油、泄壓；

3）在軋制模式下，壓上液壓缸實時對輥縫進行調節，輥縫變化量很小，即通過伺服閥（伺服閥出口）的瞬時流量非常少，開啟兩台主泵可以維持輥縫控制，說明液壓油在進入伺服閥以前存在內泄點，排除伺服閥出口至液壓缸之間液壓元件故障；

4）故障狀態下驅動側軋制力小於操作側，可判定內泄點位於驅動側壓上缸伺服系統；

5）系統內泄時存在壓力油流，必將導致液壓元件溫升。

對驅動側壓上缸伺服系統中液壓元件進行溫度測量，發現驅動側蓄能器溫度過高62℃，遠遠高於操作側蓄能器溫度46℃，且檢查發現驅動側蓄能器內持續有油流通過（操作側蓄能器內持續無油流通過） ，對蓄能器上一級液壓元件常閉截門、液控單向閥進一步檢查發現，常閉截門溫度異常59℃，初步判斷常閉截門閉不嚴，導致系統內泄故障。

3.故障處理驗證

將驅動側壓上缸伺服系統中常閉截門更換新備件后投入使用，故障消除；此常閉結門在設備施工安裝期間液壓管路沖洗時開啟，實現進、回油管路的聯通，便於管路沖洗，在設備投產後此截門處於常閉狀態；對下機截門進行解體，發現閥芯磨損致使關閉不嚴產生內泄，驗證了以上分析判斷結果。

二十輥軋機的帶鋼厚度自動控制系統（AGC）由測量系統、控制系統和執行系統等組成，其中測量系統包括安裝在軋機出入口平台的兩台X射線帶鋼厚度測量儀和機架位移感測器等，控制系統是指PLC控制系統（硬體+軟體），執行系統主要是指液壓壓下系統，其中包括液壓伺服閥（集成了伺服放大器）和執行液壓缸等。

1）對液壓系統故障分析前要搞清楚所驅動控制機構的結構及動作特點，再進一步進行判斷；

2）對液壓系統故障診斷前要對故障信息實際狀況的收集儘可能客觀、準確；

3）分析判斷液壓故障首先要讀懂液壓原理圖紙，掌握液壓元件在油路中的作用；

4）在較複雜的液壓系統中，涉及的液壓元件很多，排除法是一種實用的液壓系統故障診斷方法，能夠方便準確地判斷出故障部位及原因，避免了故障診斷的盲目性，診斷結果符合實際，具有較高的實用推廣價值。