活套在轧机系统中的应用

活套在轧机系统中的应用（上海宝冶建设检修分公司 沈林波）摘要：活套是连轧设备中一个较为重要的单元，本文结合武钢 csp厂热轧设备讲叙了活套的基本原理以及常见的一些电气故障和分析处理方法。关键词：活套 控制 原理 故障一 前言 活套是安装在精轧机架之间，用于控制两个机架之间的微张力，防止带钢之间有过多的张力，太多的张力将导致钢被拉断。当通过下个机架的秒流量比较高的时候，这个现象会发生。当下个机架的秒流量比较小的时候，套量将建立起来。一个稳定的增长套量将导致叠轧的形成。如果叠钢形成，带钢将以几倍的厚度进入下个机架，这将导致辊子的损坏或者轴的损坏。这样活套控制必须有。活套控制给了所有前主传动控制的速度修正量。当秒流量不同的时候，两个机架间的带钢长度将改变，这样将导致活套高度和活套实际角度的改变。通过活套控制角度总保持在预先设定的范围内。活套高度的任何改变都将立刻导致所有主传动速度的改变。每个活套高度的控制是通过影响前一个机架的旋转速度。一个机架的速度的改变被复制并且作为一个偏差量给定到前一个机架。这样所有相近的主传动速度的修正量在这些机架里适当减少。同时在这些机架间的带钢张力是保持不变的。当机架里没有钢的时候，活套也能移动。此外当带钢在运行并且活套辊被带钢压下的时候，一个特殊的张力必须产生。这个压力的发生在轧制力控制与张力控制是相同意义的。为了实现活套控制的目的，必须设计成位置控制和轧制力控制是串接。二 活套的工作原理 1、 结构示意图及设备组成（图一） 活套基本结构示意图机械设备和液压设备：活套辊是通过液压缸来移动的。液压缸的下部分在机架的传动侧。活套臂的旋转点同杆端相连。活套围绕在前一个机架的出口侧的轧制线下面的轴旋转。绕轴旋转的运动被机械运行位置限制。首先停止（尾端位置）是将活套辊设计在最小的轧制线的下面。当换辊的时候活套辊要跑到最上的位置，因为空间必须用于入口和导板的运动。这两个位置都有个一个机械辅助销。最后一个机架没有活套。活套的液压缸是由 2 个平行的伺服阀供应能量。能够通过相应的截止阀来关闭。截止阀的线圈是单线圈的。角度传感器位于旋转点并且压力传感器是允许活套闭环控制，位置和轧制力。2、控制原理闭环控制系统（PJ01-PJ02)三个闭环控制回路在活套控制系统中的应用 。1）在机架之间活套控制能达到一个常量存储带钢长度；2）位置控制能移动活套到可能的范围；3）轧制力控制能产生一个持续的张力。位置和轧制力控制环是成叠排列的。轧制力控制是和位置控制相比是次要的。这样位置控制系统的输出考虑预先设定的限幅形成给定轧制力的给定值。如果活套必须为下快钢抬起张力就应该建立，位置环将超过调整量。当带钢采集到辊缝的时候活套开始移动。实际的轧制力值是通过测量活塞的杆端压力和通过地区估价和减去从其他地方的变量来计算的。轧制力控制系统的输出是伺服阀的输出电流值。轧制控制系统的给定的变量取决于给定的限制。为了提供带钢的张力，控制系统必须首先补偿相对的轧制力。这些相对的轧制力之一是自然的重量构成活套的移动。这个构成角度的功能。第二个相对的轧制力是带钢的重量的一半。这个值通过乘以存储的长度的一半的横截面的和钢等级的重量来计算的。第三个轧制部分是建立带钢张力。所有的这三个轧制力是依靠几何学和活套的实际角度。如果活套没有负载或者加速度那么就没有轧制力限制并且对于活套加速度（摩擦力不考虑）轧制力尽量在重量以上。活套控制环控制活套的高度，这是一个非线性的存储带钢长度的功能，在机架间通过发送速度修正量给相应的主传动。当两个相邻的机架间有带钢，活套控制激活，活套辊必须在轧制线之上并且实际的轧制力必须超过可调整的轧制力限幅。一旦活套辊有钢，轧制力限幅就激活。轧制力的给定值通过活套的实际位置和考虑带钢的重量以及活套本身的重量的限制，产生并要求带钢张力。同时下游机架头部穿带，前一个机架的加速度和减速是和活套相反的。斜坡的产生必须通过活套辊和带钢的接触调节，想要的套量就建立了。与主传动有关的速度修正量是乘以这个机架相关的减少量是并提供给前一个传动控制的修正量。如果两个机架间的活套太高，那么前面所有主传动是减速的并且如果活套太低，主传动都要加速。它必须考虑从给定值里带钢长度对活套高度的影响。如果前一个机架的活套没有激活，后面的活套也不能激活。注意：如果后面的机架没有激活，前一个机架的活套也不能激活。3、工作状态机架里没有钢的时候：对于换辊操作来说，活套必须完全抬起。这个位置的给定是活套能达到的最大给定值。一旦这个位置到位了，调节中止，伺服阀控制必须截止，截止阀关闭并不能控制。然后活套在这个位置用个机械销锁紧。在控制使能以前，这个销子必须移走。此外活套能通过手动调节操作。当下块钢进入机架的时候，这个访问必须联锁的。 当带钢进入机架的时候：当带钢进入机架的时候位置控制和轧制力控制激活。当带钢进入两个相邻的机架的时候活套以常量的速度接近带钢，向上移动位置控制。位置控制的给定值是最大的角度来确定。轧制力控制能产生足够的能量去增加活套的高速。同时临近机架的主传动的旋转速度必须被事先预定在这样的一种方式：在带钢进入下游机架的瞬间活套迅速抬起。活套控制的给定值总是同活套的角度一致的。在带钢尾部出去之前，活套必须立刻下降到轧制线。通过带钢跟踪系统一个信号建立，在适当的时间开始持续降低角度的给定值。这意味着前一个机架是较少的减速活套下降。然而带钢的张力是保持不变的。一旦机架没钢，活套控制就改变。实际的活套位置变量被设置成新的给定给位置控制。这将阻止活套进一步的运动。对于抛钢，活套辊的下降的原因是大的套量会导致带钢以两倍的带钢厚度进入下个机架。三 操作方式下面是不同的操作方式的解释 RUN 闭环控制系统激活。CALIBRATION 活套下降并且截止阀关闭。ROLL CHANGE 活套上升。NORMAL STOP 活套下降并且截止阀闭合。E-OFF 活套将处于最后的位置直到操作人员手动移动活套COBBLE STOP 活套将处于最后的状态直到主传动速度为零。然后活套将下降并且截止阀关闭。MAINTENANCE 维护人员控制系统。四 故障分析错误或者报警：有报警和两个不同类型的错误在操作期间产生报警;动态的错误;静态的错误;报警系统状态的信息。他们在所有的条件里都传递给控制系统。动态的错误（例如：给定没有下放）也传递给控制系统。当控制量超出一定的范围的时候，他们产生。同时相应的控制器和截止阀处于 BLOCK 状态。然而操作工有可能再次激活他们或者设置完成功能状态不好。轧机然后准备进下块钢。静态的错误（例如：扰乱位置传感器）总是同系统的硬件有关。当带钢进入机架，传感器错误产生的时候活套控制的输出值必须保持不变。这将防止所有前面的主传动给定值的改变。然后活套慢慢下降（减少活套轧制力）。当它下降到最低的位置，截止阀关闭。当机架里没有钢，传感器错误产生的时候。控制无效并且截止阀立刻关闭。在以上的情况里，阻止进钢信号必须产生。五 总结随着自动化水平和液压伺服控制技术的不断提高，活套技术以广泛应用到轧机系统，它的应用大大降低了堆钢事故，还提高了钢材成品的质量合格率，从而为钢厂增加了效益。