1  相關原理及故障分析     相關分析     該軋機的輥縫調整由電動APC加液壓AGC來共同完成。大壓下量由APC完成, 在軋制最后兩道次時, 輥縫微調由 AGC來完成。AGC系統震動有較多影響因素, 包括電氣、機械和液壓方面, 在此次故障中, 經過詳細分析, 認為相關影響因素可能有:     ( 1) 電動壓下MTS位移傳感器是否可靠;     ( 2) 是否有干擾源影響了信號的穩定;     ( 3) AGC液壓缸內部MTS位移傳感器是否正常;     ( 4) 主平衡缸的壓力是否穩定;     ( 5) 牌坊上襯板與彎輥缸襯板之間的間隙;     ( 6) 主平衡拉桿銷軸與銷孔的間隙;     ( 7) 控制油路油液清潔度不符合要求, 導致伺服閥工作不穩定;     ( 8) 伺服閥各電接插頭是否有松動;     ( 9) 伺服閥有問題。     通過對上述各間隙的測量及壓力的觀察、油液清潔度的化驗, 均沒有發現問題, 間隙都在允許的誤差范圍內, 油液清潔度也符合等級要求。在自動化部門的配合下, 仔細檢查、測試了各傳感器及電接插頭, 傳感器并無損壞, 各個插頭連接情況也均良好,因此懷疑故障很可能是出在伺服閥上。

     伺服閥結構及原理      該軋機伺服閥采用MOOG D792系列三級伺服閥。在力矩馬達的線圈輸入一電信號, 通過電驅的永久磁鐵產生力, 此力在扭矩管上產生一個轉矩,通過噴嘴擋板裝置產生一個壓差, 作用在先導閥控制閥芯的兩端, 使其移動, 將先導閥的兩個出口壓力引入到主閥芯兩端, 推動主閥芯運動, 用一個位移傳感器將主閥芯的位移值轉換成電信號 (經過激勵 /解調器 ) 與給定值在伺服放大器中比較, 作為控制信號傳遞到先導級, 使得先導控制閥運動, 主控制閥芯重新定位。

     伺服閥故障分析      伺服閥產生故障的原因有很多, 大概可以歸納為兩類: 一類是零部件老化、損耗; 二是由非正常因素引起的。如果按照伺服閥故障發生的專業性質來判斷, 可以分為 3種: ( 1) 電器部分; ( 2) 油源問題; ( 3) 機械零件部分。具體故障可以有: 電源輸入極性接反; 線路板密封受損, 造成滲漏; 噴嘴磨損; 閥芯閥套磨損; 球頭磨損; 反饋桿斷裂等。 該軋機 AGC控制系統原理如圖 3所示。在該系統中, 信號的傳遞分為 3步:( 1) 把伺服閥的輸出流量輸送到液壓缸, 控制缸體的上下移動;( 2) 通過傳感器檢測其位置信號, 并以電氣量將其反饋;( 3) 將反饋信號與指令信號進行比較, 并將偏差值放大后加到伺服閥來改變其流量, 調整 AGC壓下量位移, 從而控制軋輥輥縫。

     在前述系統相關分析中知輸入信號模塊、執行器模塊及檢測元件模塊均沒有問題, 從信號的傳遞框圖分析, 判斷伺服閥模塊存在問題, 并決定對換輥側伺服閥實施更換。

     2  處理效果評價及結論      更換完伺服閥后, 軋機投入運轉, 發現鋼坯過鋼及AGC擺輥縫時, AGC系統震動較換閥前小很多,油管抖動也沒有先前劇烈, 伺服閥聲音異常現象消失。為了了解新舊兩個伺服閥投入使用后對系統產生的影響, 對新舊伺服閥做了信號的采集,分別為換閥前和換閥后對倒數第二道次進行信號采集得到的曲線。換輥側曲線可以看出, 新伺服閥的反饋信號與輸入信號曲線能夠比較吻合, 輸出信號能夠較好的跟蹤目標設定值, 而舊伺服閥的信號輸出跟輸入值存在較大的誤差, 輸出曲線偏離目標, 振幅太大, 不能很好的反映輸入, 導致系統存在很大的沖擊及不穩定性。由于換下的伺服閥要送到廠家測試維修, 因而只有等到測試報告出來后才能知道伺服閥內部具體存在的故障, 進而做深入的分析。同時, 是否還有其他未知的因素導致系統出現問題, 也值得進一步研究。

     3  故障預防及探討      AGC伺服系統要長期穩定的工作, 需要注意以下幾個方面:      ( 1) 伺服閥控制油路的油液要保持清潔, 需定期做取樣化驗檢查。      ( 2) 伺服閥臺周圍盡量避免較強的電磁場干擾,以保證信號的穩定。      ( 3) 要盡量保證伺服閥油源壓力的穩定, 減小其脈動, 以免伺服閥發生連續的尖叫。      ( 4) 在日常的點巡檢中, 要注意確保伺服閥周圍環境的清潔, 要查看各電插頭的連接情況, 是否有松動現象等; 要查看伺服閥鎖緊螺釘有無松動現象。      ( 5) AGC系統不是一個獨立的個體, 要觀察軋機其他各分系統與之的關聯性及其影響。

     總之, 軋機 AGC伺服系統是一個綜合性的, 集機、電、液、儀于一體的控制系統, 故障因素繁多、原因復雜, 故障分析難度大, 宜需由多個專業技術人員共同協商、探討, 最終找到故障根源, 解決問題, 并且要善于總結歷次發生的故障, 從中吸取經驗, 以避免同樣的故障再次發生, 減小非計劃檢修時間、提高生產作業率。