高速线材单臂芯轴运行中的故障现象及处理方法

谢海青，李春燕

（河北钢铁集团邯钢公司线棒材厂电修车间，河北 邯郸 056015）

河北钢铁集团邯钢公司（全文简称邯钢）线棒材厂高速线材主要承担着生产盘条、盘螺任务，原料为120 mm2×6 m 连铸坯，产品包括Φ5.5 mm～Φ13.5 mm光面线材及螺纹钢。其生产工艺由配坯、加热炉、出炉辊道、粗轧、中轧、预精轧、精轧、吐丝、集卷、P&F运输、打捆、称重及卸卷组成。在生产过程的各个工序中，单臂集卷系统起到了至关重要的作用，是高线后部精整区域关键设备。单臂集卷芯轴运行的效率，也决定了轧钢的机时产量及成材率的高低，芯轴在生产过程中事故频发，是制约生产的瓶颈问题，所以解决芯轴问题已迫在眉睫。

1 单臂芯轴系统的组成

单臂芯轴系统由液压系统及电气系统组成。芯轴上方插板的关闭、打开及芯轴推板的推出、返回由电气及液压系统构成，芯轴的垂直及翻转有一个带有液压抱闸系统的直流电机（YZR200L-6 22KW双轴集中）构成，其工作过程由电气系统完成，芯轴电气系统主要有7 个光电开关及一个凸轮控制器组成：分别是插板关闭到位、插板打开到位、芯轴推板推出到位、返回到位、托板下降2 卷位、小芯棒上升到位、小芯棒下降到位。凸轮控制器主要负责芯轴垂直、水平的定位[1]。芯轴操作控制方式分为就地/集中、手动/自动控制。现场机旁箱面板图如图1 所示。集卷机实物简体图如图2 所示。

图1 单臂芯轴机旁操作箱版面示意图

图2 集卷机械及电气配置实体图

2 单臂芯轴的工作过程

当P&F 线的C 钩进入工作位置后，由P&F 线系统的停止器及止退器把承载盘卷的C 型钩固定在一个小范围内，同时C 型钩触动P&F 线单臂芯轴上方的占位开关，系统收到C 型钩进入集卷工位后，夹紧器夹紧。芯轴处于垂直状态下，芯轴小芯棒上升到位，顶住上方的蘑菇头，挡板打开，盘卷以芯轴蘑菇头为中心开始自由落体到芯轴托板上，同时托板缓慢下降，托板下降到芯轴2 卷位位置。至此芯轴收集盘卷完成。插板关闭，小芯棒下降到位后芯轴开始90°翻转至水平位置[2]。推板推出到位后，推出到位开关接收到信号后，推板返回，返回到位后芯轴开始以90°逆向翻转至垂直位置，等待收集下一组盘卷，至此芯轴的一个工作过程完成。单臂芯轴工作流程及流程图展示图如图3 所示。

图3 单臂芯轴工作流程及流程图

3 芯轴常见故障

芯轴在生产过程中故障频发，控制好芯轴的故障率，就能有效地提高轧钢的顺利生产，提高机时效率及成材率。芯轴的主要故障分为以下四种：

1）芯轴集卷完毕后不翻转。

2）芯轴在垂直至水平的过程中，芯轴还没到水平位置芯轴不动作。

3）芯轴翻转至水平位置后，在推板推出的过程中盘卷未推出到位，推板突然停止。

4）芯轴蘑菇头歪斜卡钢等。

4 芯轴故障的处理方法

1）芯轴集卷完毕后不翻转。原因有四个：第一，查看小芯棒下降到位信号是否到位。如小芯棒下降到位信号没有，查看小芯棒下降到位光电开关是否损坏，如开关损坏更换；如开关无损坏，查看小芯棒下降到位接近片是否离光电开关位置较远，开关不能探测到，到位信号，调整光电开关与接近挡片的距离或者是小芯棒上升、下降电磁阀没有得电，需查找电磁阀没有得电的原因。第二，查看芯轴垂直到位信号是否正常，如异常调整凸轮控制器位置；第三，查看芯轴托板下降2 卷尾光电开关是否到位，如下降2 卷位到位信号没有，查看下降2 卷位到位接近开关是否损坏，如开关损坏更换；如开关无损坏，查看下降2 卷位到位接近片是否离接近开关位置较远，开关不能探测到，到位信号，调整光电开关与接近挡片的距离。第四，查看插板关闭信号是否到位，如插板关闭到位信号没有，查看插板关闭到位光电开关是否损坏，如开关损坏更换；如开关无损坏，查看插板关闭到位接近片是否离接近开关位置较远，开关不能探测到到位信号，调整光电开关与接近挡片的距离。或者是插板关闭、打开的电磁阀是否没有得电，需查找电磁阀没有得电的原因[3]。最后查看控制电缆电源、信号线有破皮损坏的的故障点，也可以造成此种事故的发生，需查找控制电缆故障点。

2）芯轴在垂直至水平的过程中，芯轴还没到水平位置芯轴不动作。原因有二个：第一，查看插板关闭信号是否到位，如插板关闭到位信号没有，查看插板关闭到位光电开关是否损坏，如开关损坏更换；如开关无损坏，查看插板关闭到位接近片是否离接近开关位置较远，开关不能探测到到位信号，调整光电开关与接近挡片的距离，或者是插板关闭、打开的电磁阀是否没有得电，需查找电磁阀没有得电的原因。第二，查看小芯棒下降到位信号是否到位，如小芯棒下降到位信号没有，查看小芯棒下降到位光电开关是否损坏，如开关损坏更换；如开关无损坏，查看小芯棒下降到位接近片是否离光电开关位置较远，开关不能探测到到位信号，调整光电开关与接近挡片的距离或者是插板关闭、打开的电磁阀是否没有得电，需查找电磁阀没有得电的原因。最后查看控制电缆电源、信号线有破皮损坏的的故障点，也可以造成此种事故的发生，需查找控制电缆故障点。

3）芯轴翻转至水平位置后，在推板推出的过程中盘卷未推出到位，推板突然停止。第一，托板推出到位光电开关信号是否损坏，推出到位开关信号提前发出。如开关损坏更换；如开关无损坏，查找控制推出到位开关的电源及信号线控制电缆，查找故障点解决；第二，芯轴水平到位信号是否到位。如芯轴水平信号没有到位，调整凸轮控制内光电开关的距离。最后查看控制电缆电源、信号线有破皮损坏的的故障点，也可以造成此种事故的发生，需查找控制电缆故障点。

4）芯轴蘑菇头歪斜卡钢。原因有二个：第一，查看插板关闭是否到位，如到位信号正常，插板闭合没有到位，需调整插板闭合到位开关的位置，调整光电开关与插板机构闭合的位置，第二，蘑菇头与芯轴之间卡钢，因插板与蘑菇头之间的间隙大，造成蘑菇头歪斜，需轧钢处理。

5 结语

邯钢高速线材厂运行以来，随着操作熟练程度和故障判断水平的不断提高，单臂芯轴事故原因的判断非常迅速，各接近开关的位置调整的也非常精确，芯轴事故率明显降低，而且电气维修工能够定期对芯轴电气设备进行维护。使芯轴的运行更加平稳、高效，芯轴系统的稳定性得到了极大的改善，更换地满足了轧钢现场的生产接凑，从根本上解决了芯轴这一棘手的瓶颈问题。