液壓AGC的故障判斷與排除
液壓AGC (Automatic Gauge Control,AGC)自動(dòng)厚度控制裝置是現(xiàn)代板帶軋機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng),是大型復(fù)雜、負(fù)載力很大、擾動(dòng)因素多、擾動(dòng)關(guān)系復(fù)雜、控制精度和響應(yīng)速度很高的設(shè)備,是采用高精度儀表并且由大中型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制的電液伺服系統(tǒng)。其功能是不管板厚偏差的各種擾動(dòng)因素如何變化,都能自動(dòng)調(diào)節(jié)軋機(jī)的工作輥間隙,從而使出口板厚恒定,保證產(chǎn)品的目標(biāo)厚度、同板差、異板差達(dá)到性能指標(biāo)要求。所以,液壓AGC -旦發(fā)生故障,輕則使所軋制鋼板成為次品、廢品,重則將會(huì)使整個(gè)工廠停產(chǎn),造成巨大損失。
1.故障分析與排除
某液壓AGC系統(tǒng)自投入使用以來,運(yùn)行基本正常,但運(yùn)行中也出現(xiàn)過多次故障。不管是電氣故障,還是液壓故障,最后總是表現(xiàn)在液壓系統(tǒng)上。有時(shí)單從液壓方面來判斷問題是很困難的,但由于AGC有電液集成度高的優(yōu)點(diǎn),幾乎每個(gè)液壓元件的工作狀態(tài),都可以在HMI(可控畫面)上顯示出來,所以利用HMI上數(shù)據(jù)或狀態(tài)的變化來判斷液壓故障是一種行之有效的辦法。
(1)伺服閥卡滯。在HMI上對(duì)AGC的控制有三種顯示狀態(tài):泄油、工作、復(fù)位。泄油就是將AGC液壓缸工作腔中的油液,通過快泄閥泄回油箱。工作狀態(tài)下,各個(gè)液壓元件都做好工作準(zhǔn)備。復(fù)位就是給定伺服閥一個(gè)信號(hào),使AGC液壓缸充人標(biāo)定狀態(tài)下的油液。
在軋機(jī)工作過程中,發(fā)現(xiàn)AGC系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,不能控制鋼板軋制厚度。檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)操作臺(tái)上處于工作狀態(tài)時(shí),軋機(jī)操作側(cè)的AGC液壓缸就充人油液,油液充人量與復(fù)位狀態(tài)下相同。開始懷疑控制信號(hào)有問題,但經(jīng)過更換伺服閥的放大板,故障現(xiàn)象依然存在。于是分析,既然液壓缸要進(jìn)油,那伺服閥一定處于開啟狀態(tài),極有可能是閥心卡在某一位置,而進(jìn)入液壓缸的油液量與復(fù)位狀態(tài)下相同,是由于AGC液壓缸的位移傳感器反饋信號(hào)在起作用,使快泄閥頻繁泄油。既如此,液壓系統(tǒng)一定會(huì)有大量熱量產(chǎn)生。經(jīng)檢查管道,果然發(fā)現(xiàn)回油管發(fā)燙,于是確定該伺服閥的閥心有卡滯現(xiàn)象,后送廠家檢修,結(jié)果是伺服閥的噴嘴與擋板之間有雜物,導(dǎo)致閥的工作狀態(tài)不可控制。
(2)伺服閥漏油。有一次在未給伺服閥控制信號(hào)時(shí),HMI顯示軋機(jī)操作側(cè)伺服閥總是有一個(gè)微小的開口度,并且開口度在不停地變化,但其控制的AGC液壓缸內(nèi)油柱高度并無變化,也不影響軋機(jī)的正常工作。開始懷疑有干擾信號(hào)存在,但經(jīng)過電氣技術(shù)人員檢查,排除了這種可能性。檢查液壓管道,也無異常發(fā)熱現(xiàn)象。于是分析,伺服閥有開口度,說明有油液通過,但油液卻沒有進(jìn)入液壓缸,會(huì)不會(huì)存在泄漏呢?打開伺服閥組的保護(hù)箱,發(fā)現(xiàn)有油液從該閥的控制油端蓋處滲漏。經(jīng)更換密封,HMI上顯示恢復(fù)正常。
(3)背壓管道異響且振動(dòng)。AGC的背壓管道出現(xiàn)劇烈異響,并且管道有較大振動(dòng)?,F(xiàn)象表明AGC系統(tǒng)已處于不穩(wěn)定狀態(tài),必須立即查明原因,消除故障。觀察HMI上的顯示,發(fā)現(xiàn)AGC液壓缸背壓有明顯變化,正常工作狀態(tài)下為5MPa,但當(dāng)時(shí)只有0.5MPa,將壓力調(diào)回到5MPa,故障消除。
有一次在檢修完畢的試車過程中,發(fā)現(xiàn)背壓管道有振動(dòng)現(xiàn)象。HMI上顯示一切正常。檢查背壓閥組,發(fā)現(xiàn)一個(gè)二位三通換向閥的電磁鐵未正常得電。該換向閥控制一個(gè)液控單向閥的開啟,從而決定背壓蓄能器是否投入使用。由于閥未正常得電,試車過程中背壓蓄能器沒有投人使用,造成背壓管道劇烈抖動(dòng)。
將其恢復(fù)正常得電,故障消除。
還有一次也是在檢修完畢后,在生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)管道振動(dòng),在軋制20mm以上的鋼板時(shí)工作還行,但在軋制薄板時(shí),就不能保證鋼板厚度。觀察HMI上顯示,發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)側(cè)的兩個(gè)位移傳感器顯示數(shù)據(jù)一個(gè)為正,一個(gè)為負(fù),判斷是檢修時(shí)將位移傳感器的Sin信號(hào)線和Cos信號(hào)線接反。于是在控制柜上改變控制回路的信號(hào)輸入,AGC工作正常,軋制鋼板厚度控制在誤差范圍內(nèi)。
(4)系統(tǒng)失壓。AGC液壓系統(tǒng)突然失去壓力,正在軋制的鋼板成了鐮刀形。檢查泵組溢流閥和蓄能器組的安全閥塊,沒有異?,F(xiàn)象。觀察HMI上顯示發(fā)現(xiàn),一個(gè)伺服閥的先導(dǎo)閥電流有明顯異常,不管該閥是否處于工作狀態(tài),電流都沒有變化。檢查進(jìn)出該伺服閥的油管,發(fā)現(xiàn)回油管道發(fā)燙。打開伺服閥保護(hù)箱,發(fā)現(xiàn)伺服閥的先導(dǎo)控制閥控制插頭脫落,將其重新插好,AGC系統(tǒng)恢復(fù)正常。分析原因,由于先導(dǎo)閥插頭脫落,各種反饋信號(hào)都不正常,使得系統(tǒng)無法控制,液壓系統(tǒng)一直處于泄油狀態(tài),致使系統(tǒng)失壓,無法正常工作。
(5)進(jìn)油管劇烈振動(dòng)。工作中進(jìn)油管突然出現(xiàn)劇烈振動(dòng),改用備用閥工作,一切正常。調(diào)換兩個(gè)伺服閥的插頭,振動(dòng)現(xiàn)象又出現(xiàn)在備用閥上,而原先使用的伺服閥工作正常,這說明液壓系統(tǒng)沒有問題,問題可能在電氣控制部分。經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn),一個(gè)伺服閥閥心反饋信號(hào)線的插頭松動(dòng),將其緊固后,振動(dòng)現(xiàn)象消除。
還有一次在檢修完畢后,試車過程中發(fā)現(xiàn)進(jìn)油管劇烈振動(dòng),改用備用閥,故障依然存在。檢查管路,發(fā)現(xiàn)閥前蓄能器的回油管發(fā)燙,原來是蓄能器的安全與截止閥出現(xiàn)溢流現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。將安全與截止閥的溢流閥調(diào)整后,故障消除。
(6)液壓缸自動(dòng)泄油。軋鋼過程中,突然出現(xiàn)AGC液壓缸自動(dòng)泄油現(xiàn)象。復(fù)位狀態(tài)下,在HMI上能夠清楚地看到,液壓缸在充人少量油液后馬上泄油。檢查液壓系統(tǒng)與控制線路,沒有發(fā)現(xiàn)任何異常,判斷是系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)功能在起作用。軋機(jī)兩側(cè)壓下螺釘?shù)臋C(jī)械偏差經(jīng)檢查在允許范圍內(nèi),最后查出是液壓缸的行程保護(hù)接近開關(guān)松動(dòng),與感應(yīng)片的距離超過感應(yīng)距離。AGC液壓缸的工作行程是50mm,當(dāng)超過50mm時(shí),行程接近開關(guān)就起作用,使液壓缸自動(dòng)泄油,從而保護(hù)液壓缸。由于接近開關(guān)與感應(yīng)片的距離超過了感應(yīng)距離,系統(tǒng)誤以為液壓缸行程已超過允許范圍,所以自動(dòng)泄油,將接近開關(guān)調(diào)整緊固后,系統(tǒng)恢復(fù)正常。
2.總結(jié)
伺服系統(tǒng)故障的判斷,大都離不開電氣,所以要經(jīng)常觀察HMI上的各種顯示,將各種狀態(tài)與數(shù)據(jù)牢記于心。這樣在AGC出現(xiàn)故障時(shí),才能夠結(jié)合各種顯示,分析原因,判斷故障所在,迅速予以排除。
無論什么設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)故障,如果電氣元件本身出現(xiàn)問題,還一味依靠HMI顯示來判斷故障就要走很多彎路。曾有過一次,HMI上顯示背壓與平時(shí)工作時(shí)不同,以為是AGC背壓閥調(diào)節(jié)螺釘松動(dòng),于是對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,使背壓顯示恢復(fù)至正常工作狀態(tài)。過了幾天,背壓顯示又不正常,又對(duì)背壓閥進(jìn)行調(diào)整。如此幾次,后來背壓顯示又不正常且管道發(fā)出巨響,無法正常工作。調(diào)整背壓閥也不能解決問題,更換了背壓閥,但依然不能解決問題,又把閥拆下,檢查閥塊各加工孔有無堵塞。在檢查完液壓系統(tǒng)所有可能出現(xiàn)問題的地方后,故障還是存在。這時(shí)才想到,是不是壓力傳感器本身有了問題,經(jīng)電氣技術(shù)人員檢查確定,果真是傳感器損壞,導(dǎo)致顯示數(shù)據(jù)失真,而這時(shí)已過去數(shù)小時(shí),浪費(fèi)了很多時(shí)間,使廠方遭受很大損失。