850冷剪气动控制系统故障分析

陈宁省　何伟龙　龚树德

摘 要：850t冷剪是整条棒材轧制系统的关键设备，它的运行状况直接关系工艺生产的连续性。鉴于阳春新钢铁轧钢厂二棒850t冷剪气动控制系统在生产过程中频繁发生故障的情况，对其工作原理及工作环境进行分析，以便提高处理故障的速度。

关键词：气动控制系统；分析；提高

1 引言

850t冷剪是棒材轧制系统的关键设备，它的运行状况直接关系到工艺生产的连续性。阳春新钢铁轧钢厂二棒850t冷剪气动控制系统在生产过程中频繁发生故障，其主要表现：（1）冷剪完成一次剪切动作后，不能像正常剪切那样做短暂的停留，而是一直不停地进行剪切，影响冷剪输入辊道正常进钢，导致生产不能正常进行；（2）冷剪不能进行剪切，即剪刃静止不动。（3）冷剪剪切动作基本正常，但是剪切时离合器、制动器摩擦盘的摩擦片之间均发出耀眼的火花，并伴随着浓密的黑烟和焦味。虽然每次故障都表现出基本相同的现象，但是每次故障的原因又各不相同，因此每次排查故障都需花较长的时间，严重地制约了生产的连续性。对其故障发生的原因进行周密系统的分析和总结，以便学习进而提高故障排查与处理的速度。而且对频发的故障点有针对性的进行改进，完善控制系统，保证生产的正常进行。

2 离合器与制动器的工作原理

850t冷剪离合器与制动器的气动控制系统如图1所示：

工作原理：

2.1 冷剪处于静止状态

冷剪处于静止状态时，离合器二位三通电磁阀处于失电状态，如图1所示，阀左位工作，处于常闭状态，此时气源被隔断，离合器处于松开状态。而制动器的电磁阀如图1所示，为常开型，虽然也处于失电状态，但是制动器的气源已经由阀的左位接通，到达制动器，此时制动器处于制动状态即工作状态。

2.2 冷剪启动

冷剪启动后制动器与离合器的电磁阀仍然都保持着冷剪静止时的状态，即均处于失电状态，此时仍然是制动器闭合，离合器松开。

2.3 冷剪剪切

冷剪剪切时制动器与离合器的工作顺序如下：（1）制动器电磁阀3得电，阀体向左移动，阀的右位工作，此时制动器的气源被电磁阀3隔断，制动器松开并保持松开状态直到该次剪切动作完成。（2）制动器松开并延时一定时间后，离合器的电磁阀1得电，阀体向左移动，阀的右位工作，此时离合器的气源接通，离合器闭合并保持闭合状态开始剪切。（3）当剪切完成后，离合器的电磁阀1即失电，阀体向右移动，阀的左位工作，此时离合器的气源被隔断，离合器松开并保持松开状态直到下一次剪切。（4）离合器松开并延时一定时间后，制动器的电磁阀3即失电，阀体向右移动，阀的左位工作，此时制动器接通气源并制动，而且保持制动状态直到下一次剪切开始。

3 常见故障原因分析及排除方法

3.1 冷剪不间断地重复剪切动作

从以上的工作原理的分析中可以看出，剪刃重复不断地进行剪切是制动器没有闭合，且没起制动作用。制动器制动失败气动控制系统最可能的原因是：

制动器的控制线路或者控制程序有问题，导致气动控制系统的电磁阀不能正常得、失电，以致制动器不能正常工作。

可能是气动控制系统的二位三通阀损坏或阀芯卡死。因为广东阳春地区空气湿度较重，而且二位三通电磁阀的工作环境粉尘较多，冷剪剪切时因为钢受到冲击，钢上面及周围的氧化铁皮被抖动到处飞舞，而该电磁阀与钢的距离比较近，因此阀芯和电磁铁非常容易受潮、受腐蚀，影响其工作性能。该故障最不容易找到，因为如果是阀直接环了，那么通过操作阀上的手动按钮就可知道阀是否损坏。但是当你操作阀上的手动按钮时，阀动作正常；在操作面板上点动该阀时，阀动作也正常，但是打组动后，整个系统运行就不正常，因此最容易忽略该阀而到机械、电气上面去找原因，这也是我们冷剪气动控制系统故障频发的原因所在。

排除方法：操作电磁阀上的手动按钮，看阀动作是否正常；如果正常，再到操作面板上点动该阀，看是否动作正常，再使用万用表即可判断出控制线路是否完好；通过查看计算机上的控制画面及程序即可知道程序是否正常。

如果通过第一步的检查还不能找出故障的原因，那就应该立即机械专业沟通，了解机械设备的情况并组织更换二位三通电磁阀，尽量缩短故障处理时间。

3.2 冷剪不剪切

从以上的工作原理的分析中可以看出，冷剪剪刃不动作即不剪切是离合器没有闭合，没有带动剪刃随飞轮一起转动。离合器没有闭合的原因可能是：

原因分析：离合器与制动器的气动控制系统基本相同，其唯一的区别是：制动器的二位三通电磁阀是常开的，而离合器的二位三通电磁阀是常闭的，但是这个区别不影响对制动器或者离合器不闭合的原因分析。因此离合器没有闭合的原因分析与排除方法与制动器不闭合的一致。

3.3 冷剪剪切时离合器、制动器摩擦片之间均发出耀眼的火花，并伴随着浓密的黑烟和焦味。

原因分析：从对气动控制系统原理的分析可以看出，该故障的原因可能是：

气离合器、制动器的控制线路或者控制程序有问题，导致气动控制系统的电磁阀不能正常得、失电或者它们得、失电的顺序及延时的时间不对，以致制动器还没有松开，离合器已经闭合并强行进行剪切；或者是剪切完成后离合器还没有松开，制动器已经闭合强行制动。

气动控制阀的问题。就是控制线路或者控制程序都正常，但是二位三通电磁阀因损坏、卡阻、生锈等原因不动作或者动作滞后；另外二位三通电磁阀动作正常，但是快放阀阀芯卡阻或者损坏，以致制动器或者离合器松开时排气不畅，导致制动器还没松开离合器已经闭合或者离合器还没松开制动器已经闭合。

排除方法：控制线路、控制程序以及二位三通电磁阀的的排除方法和第一、第二种故障的方法相同。离合器与制动器的快放阀是否完好正常，可以通过观察他们的动作时排气的情况作出判断。

4 结束语

通过对850t冷剪气动控制系统的工作原理及故障原因的分析，可以清楚地了解气动控制系统频繁发生故障的地方，以便有针对性地进行改进，完善系统，降低故障发生率；通过以上分析，使我们在故障的排查过程中更具针对性、逻辑性，能大幅提高我们的故障排查率，极大地缩短故障的处理时间，更好地服务于生产。

参考文献

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