軋機標定輥印的成因及解決辦法

一、問題的提出

西南鋁業集團公司2號1850軋機的電控系統（包括厚度控制系統在內）全部由ABB公司提供，無論硬件還是軟件都是相當成熟的。但是，隨著客戶對產品質量的要求越來越高，近年來產品表面質量異議率不斷升高。在對產品表面質量異議的研究中發現，有相當部分可以歸結為軋輥的標定輥印。

這種軋輥標定時，在工作輥表面180°對應方向上產生的兩條間斷或連續性的輥印，嚴重影響PS板、瓶蓋料、8011、涂層板基等高表面要求產品的生產。軋機換輥頻繁，降低生產效率，經常造成軋機待輥現象。

二、標定過程分析

現代軋機的厚度控制系統，大多采用的是電液伺服系統。為了測量出高精度的輥縫和液壓缸位置，測量系統大多數采用的是數字式增量測量儀。只要軋機機架條件發生了變化（特別是換輥或重新調整軋線后），都會導致測量系統零點發生漂移。因此，高效率的自動標定系統，對于現代軋機來說是必不可少的。軋機輥系見圖1。

圖1　軋機輥系示意圖

在對軋機自動標定程序進行深入分析后，得到了自動標定執行的順序流程圖（圖2)。基于對標定過程的分析，得出這樣的結論：標定輥印的形成肯定是由于接觸和力的作用造成的，而且多是在靜止狀態下的受力造成的。

三、試驗及結果

在排除了軋制力檢測不準，導致標定壓力過大的因素后，決定通過修改標定程序，使整個標定程序分解執行（因為整個標定過程的時間很短），然后抽輥觀察輥印究竟形成在哪個環節。通過多次試驗，并在試驗過程中中斷標定執行后立即檢測軋輥表面質量，排除了壓下過程中，支撐輥和工作輥接觸瞬間和工作輥和工作輥接觸瞬間的兩個標定過程中最有可能產生輥印的時刻。最終發現影響產品質量的輥印，出現在輥縫打開環節的頻次最高。但究竟是哪一個執行動作導致產生輥印，仍然不清楚。從圖2來看，打開輥縫時，程序執行的動作主要有4個，于是把疑點主要放在了兩個動作上，一是工作輥彎輥從0切換到100％的過程中，二是主傳動停止轉動，但輥系間如有較大壓力存在時，可能導致輥印的產生。

無論怎樣，確定主傳動在輥縫打開過程中是在哪一時刻停止，顯得非常重要。只要主傳動還在轉動，那么產生的輥印就不止一條。通過再次認真分析標定過程第4步所執行動作的時序，發現打開輥縫和停止軋輥轉動命令的發出幾乎是同時的。因此，完全有理由相信，輥縫未完全打開時，傳動就有可能停止。從而，工作輥因承受靜壓力而產生所謂的標定輥印。

基于上述分析，決定對原有標定程序進行修改。在傳動停止命令前插入軋制力為零這一條件。經過多次試驗表明，這樣的修改，徹底杜絕了影響產品質量的標定輥印。

圖2　自動標定順序

四、效果

消除標定輥印后，有效提高了生產效率。全年少換輥約100-200次，可減少成本約10-20萬元。產品質量提高，增加了生產的連續性，軋輥的使用壽命延長。