去毛刺机故障分析与处理

去毛刺机故障分析与处理

0毛刺辊失速量过大或失败8号板厚删除加工中心是2013年10月15日启动的一个进口装置。虽然投入运营时初步设计良好，但自上线1年多后，误差频繁发生。故障主要是由于电机频繁触发、毛刺辊提升阻力的急剧增加、毛刺辊轴的承载带位于导向槽内，导致毛刺机不干净。去毛刺机故障不断,且相类似故障发生周期越来越短,导致大量的板坯未能去毛刺或去毛刺不干净,对于这些板坯,必须下线人工进行修磨去毛刺,影响直接热装轧制,满足不了高节奏的生产工艺,且大大提高了企业的生产成本。1毛虫机的结构和工作原理1.1去毛虫机的结构去毛刺机主要由基础框架、去毛刺机旋转系统、液压系统、检测元件及电控系统等组成如图1。1.2去毛刺机设备与启动毛刺机布置在出坯区辊道位置,处于辊道下方,去毛刺旋转轴的四周附带有可以灵活摆动的链接摆锤,当去毛刺旋转轴在电机的拖动下以一定速度高速旋转时,由于离心力的作用,链接摆锤以旋转轴为圆心张开,调整好旋转轴和铸坯之间的距离,当铸坯到达旋转轴位置时,由两侧的液压缸提升旋转轴,使链接摆锤升起的位置正好敲击在毛刺的根部,这样就可以彻底切除铸坯切割后残留的毛刺。去毛刺机工作时分为头部和尾部两个步骤,具体过程如下:(1)准备位置:板坯经过火焰切割机后,由辊道送至去毛刺机前,这时旋转轴处在钢坯前方最低点的准备位置尚未启动。(2)头部起始位置:钢坯头部经过前部光栅,前部光栅发出一个下降沿“0”信号到PLC,程序开始计时,油缸执行下降动作(一般油缸此时应在下极限位置),油缸下极限检测确认信号“0”到PLC,延时2s,PLC发出指令控制去毛刺机旋转轴的电机开始顺时针启动加速(3)去除头部毛刺:旋转轴加速到额定转速,当后部光栅检测到板坯头部,单个计时循环结束,通过前部光栅和后部光栅的距离,可以计算出板坯运行的速度,PLC程序通过板坯的速度来自动控制提升液压缸抬起,当碰到上机械极限,旋转轴提升停止,转轴上极限检测开关得电,链接摆锤敲击铸坯的头部,切除的毛刺顺着溜槽进入废毛刺斗,如图3。当钢坯头部去毛刺过程全部结束后,液压缸带动旋转轴降到初始位置,转轴下极限接近开关得电,同时旋转轴停止旋转,整个去毛刺的工作时间大约在1.5s。(4)尾部起始位置:钢坯尾部离前部光栅,发出一个上升沿“1”信号到PLC,延时2s,PLC发出指令控制去毛刺机旋转轴的电机开始逆时针启动加速,如图4所示。(5)去除尾部毛刺:旋转轴加速到额定转速,当钢坯尾部离开后部光栅时,通过板坯的速度自动控制液压缸提升时间,旋转轴抬起,链接摆锤敲击铸坯的尾部,切除的毛刺顺着溜槽进入废毛刺斗,见图5。当钢坯尾部去毛刺过程全部结束后,液压缸带动旋转轴降到初始位置,同时旋转轴停止旋转。2旋转过程中的问题通过对去毛刺机结构及工作原理的熟悉,结合现场故障表象,初步分析去毛刺机故障产生的因素可能有以下几个方面:(1)转轴轴承座滑动导向基础安装精度有偏差,导致轴承座容易卡死。(2)转轴两端轴承座提升油缸不同步,造成轴承座卡死。(3)电机及驱动万向轴安装不对中,造成旋转过程有较大偏载,轴承座容易卡死。(4)轴承座与滑动导向板间局部滑动间隙不够,造成提升阻力大,容易卡死。(5)轴承座与滑动导向板间润滑不足,导致摩擦系数大,容易卡阻。(6)旋转刀片掉落,造成旋转动平衡有较大偏差,设备振动大,提升容易卡阻。(7)轴承座与滑动导向板容易进入钢渣铁屑,造成滑动板导向面出现划伤,造成卡阻。(8)油缸提升上极限检测接近开关信号出现混乱,导致板坯毛刺去头不去尾3故障综合处理和优化改进针对出现故障的可能因素,对去毛刺机进行了一次彻底的检查、检测和修磨工作,后续并对毛刺机做了相应优化改进工作。3.1滑动导向板卡阻故障在对毛刺机解体检测的过程中(具体如示意图6,检测及调整结果见表1),得到以下结论。(1)设备安装基础数据中有个别数据稍许偏大,但通过分析,转轴轴承设计为调心辊子轴承,能够适度补偿包括垂直度、两轴承座不同心度及不行度带来的偏差,理论上不是设备卡阻等故障的主因。(2)西侧两滑动导向板中心距为3672mm,超过标准数据2mm,很容易出现滑动导向板与转轴轴承座滑动间隙不均匀,导致去毛刺机在工作过程容易使得滑动导向板(铜质)与转轴轴承局部密咬合,应力集中,损伤滑动导向板,进而造成轴承座卡阻,事实上,解体中发现南侧导向板上部侧面有“啃面”的现象,铜板有较大划伤。(3)电机侧滑动导向板上部开口距离为319.43mm/319.73mm(北/南),而轴承座宽度320+0.0/-0.15,开口距离偏小,在转轴提升过程中转轴轴承座对导向板面有挤压,增大提升滑动摩擦系数,容易造成提升卡阻。(4)检测发现提升导向面润滑油脂有污染,油脂内含有细微的氧化铁屑,较大的影响润滑效果,成为轴承座卡死的又一诱因。3.2调高电机侧油缸的给油压力(1)根据工况,靠近电机侧的油缸负载必然大于另一侧的油缸,而去毛刺机的两油缸在选型、压力和流速上设计完全一致,这很有可能造成两油缸不同步,因此,通过调高电机侧油缸的给油压力到110bar,高于非电机侧10bar。(2)油缸供油断油控制阀由原来的带‘O’中位的三位四通阀改为二位四通阀,并确保去毛刺辊旋转启动时油缸一直供油,使毛刺辊轴承座与下极限挡块紧密贴合,防止旋转启动时振动大3.3集中润滑,缩短导向板与导向板间的润滑周期毛刺机原设计导向板和转轴轴承座的之间润滑为手动润滑,润滑周期为15天,事实证明,导向板与轴承座滑动面之间很容易滑入氧化铁屑,导致润滑效果不好,通过改造实施集中润滑,缩短润滑周期,及时排除污染的油脂及杂质,同时对可能溅入铁屑的防护盖板间隙及空洞进行封堵,确保轴承座与导向铜板间的良好的润滑效果。3.4触光的观察(1)根据机械极限调整油缸上下提升极限检测的接近开关,保证检测信号接触良好和准确。(2)调整去毛刺机程序,在保证去毛刺效果的基础上尽量缩短去毛刺的时间,原设计去毛刺时间为1.5s,通过调整