卷取機(jī)下輥故障分析

霍 宏

(牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司，黑龍江牡丹江，157013)

卷取機(jī)下輥故障分析

霍 宏

(牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司，黑龍江牡丹江，157013)

介紹了Alimand卷取機(jī)在某特種紙機(jī)上應(yīng)用過(guò)程發(fā)生的下輥故障和處理過(guò)程，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用介紹了相關(guān)設(shè)備的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)、處理方法和注意事項(xiàng)。

卷取機(jī);特種紙機(jī);故障

在正常生產(chǎn)運(yùn)行情況下，根據(jù)工藝要求，造紙機(jī)的卷取機(jī)達(dá)到規(guī)定的卷取米數(shù)時(shí)，操作工只要按動(dòng)一下自動(dòng)下輥按鈕，就會(huì)自動(dòng)將紙輥推到吊卸位置，同時(shí)將一個(gè)空輥放到卷取機(jī)的卷取位置。這個(gè)換輥過(guò)程從控制角度來(lái)說(shuō)大致分成初始化控制、抱閘控制、等待抱閘控制、抱閘復(fù)位4個(gè)階段［1-2］。但是當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，這個(gè)換輥過(guò)程就會(huì)停止在某個(gè)階段，出現(xiàn)下輥失敗現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司16#特種紙機(jī)的Alimand卷取機(jī)在生產(chǎn)使用過(guò)程中遇到過(guò)一些下輥故障，現(xiàn)就所遇到的故障進(jìn)行分析，以供相關(guān)企業(yè)參考。

Alimand卷取機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 卷取機(jī)下輥故障現(xiàn)象

卷取機(jī)最常見(jiàn)的下輥故障現(xiàn)象是:①卷好的紙輥不能正常推到吊卸抱閘位置;②空輥不能正常退回到正常的卷取位置。

卷取機(jī)由DCS控制、液壓傳動(dòng)和機(jī)械執(zhí)行3部分組成。這3部分任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致下輥失敗。在多年生產(chǎn)運(yùn)行和維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，DCS系統(tǒng)的邏輯控制程序運(yùn)行、I/O控制模塊和控制閥門(mén)線(xiàn)路都沒(méi)有發(fā)生過(guò)故障，導(dǎo)致下輥故障大多是因?yàn)橐簤河秃蛨?zhí)行機(jī)構(gòu)等。

圖1 Alimand卷取機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2 卷取機(jī)下輥故障分析

2.1 DCS控制故障分析

當(dāng)發(fā)生下輥故障的時(shí)候，首先查看DCS系統(tǒng)操作畫(huà)面故障報(bào)警和設(shè)備運(yùn)行條件信息。常見(jiàn)故障報(bào)警分別是2#臂裝置傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)壓力偏差過(guò)大和檢測(cè)設(shè)備的接近開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息與實(shí)際位置不符。

2.1.1 自動(dòng)下輥條件

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下輥功能，首先要保證卷取機(jī)處于爬行或運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)還要保證相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于指定位置 (檢測(cè)元件能夠檢測(cè)到相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu))，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下輥功能。圖2所示為邏輯與模塊運(yùn)行條件。圖2分別顯示了卷取機(jī)爬行條件、運(yùn)行條件和自動(dòng)下輥初始條件，必須保證圖2中3個(gè)“and”模塊輸出指示處于綠色狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)哪個(gè)“and”模塊輸入端處于紅色狀態(tài)，相關(guān)人員就要到現(xiàn)場(chǎng)查看相對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或檢測(cè)元件是否處于正常工作狀態(tài)。

圖2 邏輯與模塊運(yùn)行條件

2.1.2 下輥差壓故障

圖3 差壓故障

下輥差壓故障是最常發(fā)生的故障，故障原因也是多方面的。當(dāng)2#臂將空輥壓合到卷取缸的過(guò)程中，操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的壓力不一致就會(huì)發(fā)生差壓故障，差壓故障曲線(xiàn)如圖3所示。由圖3可以看出壓力曲線(xiàn)和調(diào)節(jié)閥門(mén)曲線(xiàn)產(chǎn)生壓力偏差的過(guò)程。通常發(fā)生差壓故障有3種原因。

(1)調(diào)節(jié)閥門(mén)故障

調(diào)節(jié)閥門(mén)故障一般是調(diào)節(jié)閥門(mén)本身故障和閥門(mén)調(diào)節(jié)速度故障。而閥門(mén)本身故障很少發(fā)生，如果液壓油中含有雜質(zhì)會(huì)將閥門(mén)卡住，不能進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，DCS畫(huà)面顯示相對(duì)應(yīng)壓力不變。這時(shí)候如果閥門(mén)處于自動(dòng)控制狀態(tài)，設(shè)定壓力與測(cè)量壓力不一致，或閥門(mén)處于手動(dòng)控制狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間使閥門(mén)強(qiáng)制輸出，會(huì)導(dǎo)致閥門(mén)控制電路或24 V供電電路燒壞。

圖4 調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定

如果更換一個(gè)新輥或兩側(cè) (傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè))執(zhí)行機(jī)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行發(fā)生了偏差，會(huì)導(dǎo)致下輥時(shí)操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)速度不一致產(chǎn)生差壓故障。發(fā)生這種情況可以到如圖4所示的調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定畫(huà)面進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定，其中2nd Winding Pressure TS和2nd Winding Pressure DS分別代表控制2#臂操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)，Eject Setpoint、Back Setpoint和Slow Setpoint分別代表操作側(cè)調(diào)節(jié)閥門(mén)和傳動(dòng)側(cè)調(diào)節(jié)閥門(mén)控制輥的推出、推回和壓合速度。

(2)液壓油故障

在長(zhǎng)期運(yùn)行或不按使用周期進(jìn)行更換時(shí)，液壓油里會(huì)進(jìn)入一些雜質(zhì)(如鐵屑)，或液壓站空氣排除設(shè)備不能正常運(yùn)行及在更換調(diào)節(jié)閥門(mén)、執(zhí)行液壓缸活塞時(shí)液壓油進(jìn)入氣體發(fā)生的油壓故障。

從控制方面，液壓油故障通常反映的是“下輥差壓故障”。其原因是當(dāng)液壓油進(jìn)入雜質(zhì)后會(huì)堵住調(diào)節(jié)閥門(mén)調(diào)節(jié)口或油缸活塞差壓油隙口 (油缸有桿側(cè)和無(wú)桿側(cè)之間的小油口);液壓油里混入氣體后，油和氣體的壓縮比不一致產(chǎn)生差壓故障。這種故障比較多見(jiàn)，尤其是紙機(jī)在冬季長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后，開(kāi)機(jī)油站預(yù)熱溫度未達(dá)到40℃時(shí)，容易發(fā)生此類(lèi)故障。

在卷取機(jī)液壓系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥對(duì)液壓油的品質(zhì)要求最嚴(yán)格。以美國(guó)穆格公司D633系列調(diào)節(jié)閥為例，根據(jù)國(guó)家頒布的液壓油清潔度IOS 4406標(biāo)準(zhǔn)。即使是一般使用要求，調(diào)節(jié)閥需要液壓油達(dá)到IOS 4406＜15/12標(biāo)準(zhǔn):即1 mL液壓油中大于6 μm顆粒數(shù)范圍在160～120之間，大于14 μm顆粒數(shù)范圍在20～40之間。牡丹江恒豐紙業(yè)采用歐洲生產(chǎn)的激光顆粒分析儀進(jìn)行液壓油品質(zhì)檢測(cè)，可以對(duì)每100 mL液壓油中雜質(zhì)直徑為4、6、14、21、25、38、50、70 μm的顆粒進(jìn)行檢測(cè)。

(3)機(jī)械故障

機(jī)械故障一般是機(jī)械原因?qū)е聝蓚?cè)差壓故障，此種故障通常是空輥在壓合過(guò)程中某一側(cè)發(fā)生機(jī)械運(yùn)行障礙引起的，這種故障下輥過(guò)程中需要相關(guān)人員在現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)觀(guān)察方可發(fā)現(xiàn)。還有一種機(jī)械故障是卷取空輥因外力等原因?qū)е伦冃伟l(fā)生的差壓故障，從而導(dǎo)致自動(dòng)下輥失敗。

3 小結(jié)

筆者在應(yīng)用Alimand卷取機(jī)的實(shí)際工作中，通過(guò)對(duì)卷取機(jī)下輥故障的檢查和處理，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)，從中也有一些故障處理的體會(huì)，介紹出來(lái)，以供同行參考。當(dāng)然不同的卷取機(jī)所出現(xiàn)的故障會(huì)不一樣，但是處理故障思路是可以借鑒的。

［1］ CHEN De-chuan，YANG Ya-jun．Control System of Reeling Machine Deviation Correction［J］．China Pulp ＆ Paper，1990，9(5):46．陳德傳，楊婭君．造紙機(jī)卷取糾偏控制系統(tǒng)［J］．中國(guó)造紙，1990，9(5):46

［2］ YUAN You-xin，CHEN Biao．Self-control System of Compound Wingding Machine Tension［J］．China Pulp ＆ Paper，2001，20(1):50．袁佑新，程 彪．復(fù)卷機(jī)張力自動(dòng)控制系統(tǒng)［J］．中國(guó)造紙，2001，20(1):50．

The Fault Analysis of Unloading Roll in Winder

HUO Hong
(Mudanjiang Hengfeng Paper Co．，Ltd．，Mudanjiang，Heilongjiang Province，157013)
(E-mail:mdj.lp@139.com)

The experience of application of an Alimand winder in Hengfeng PM16 special paper machine were introduced，it included the fault phenomena，troubleshooting procedures，equipment maintainence as well the points for attention in operation．

winder;special paper machine;fault

霍 宏先生，自動(dòng)化工程師;主要從事自動(dòng)化控制系統(tǒng)的維護(hù)設(shè)計(jì)工作。

TS734+.7

A

0254-508X(2015)06-0045-03

2015-12-18(修改稿)

(責(zé)任編輯:馬 忻)