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卷取機在某特種紙機上應(yīng)用過程發(fā)生的下輥故障和處理過程，并結(jié)合實際應(yīng)用介紹了相關(guān)設(shè)備的維護經(jīng)驗、處理方法和注意事項。

卷取機;特種紙機;故障

在正常生產(chǎn)運行情況下，根據(jù)工藝要求，造紙機的卷取機達到規(guī)定的卷取米數(shù)時，操作工只要按動一下自動下輥按鈕，就會自動將紙輥推到吊卸位置，同時將一個空輥放到卷取機的卷取位置。這個換輥過程從控制角度來說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個階段［1-2］。但是當出現(xiàn)故障的時候，這個換輥過程就會停止在某個階段，出現(xiàn)下輥失敗現(xiàn)象，嚴重影響生產(chǎn)效率。

牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司16#特種紙機的Alimand卷取機在生產(chǎn)使用過程中遇到過一些下輥故障，現(xiàn)就所遇到的故障進行分析，以供相關(guān)企業(yè)參考。

Alimand卷取機結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 卷取機下輥故障現(xiàn)象

卷取機最常見的下輥故障現(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。

卷取機由DCS控制、液壓傳動和機械執(zhí)行3部分組成。這3部分任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致下輥失敗。在多年生產(chǎn)運行和維護中發(fā)現(xiàn)，DCS系統(tǒng)的邏輯控制程序運行、I/O控制模塊和控制閥門線路都沒有發(fā)生過故障，導(dǎo)致下輥故障大多是因為液壓油和執(zhí)行機構(gòu)等。

圖1 Alimand卷取機結(jié)構(gòu)簡圖

2 卷取機下輥故障分析

2.1 DCS控制故障分析

當發(fā)生下輥故障的時候，首先查看DCS系統(tǒng)操作畫面故障報警和設(shè)備運行條件信息。常見故障報警分別是2#臂裝置傳動側(cè)和操作側(cè)壓力偏差過大和檢測設(shè)備的接近開關(guān)狀態(tài)信息與實際位置不符。

2.1.1 自動下輥條件

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

圖2 邏輯與模塊運行條件

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2#臂將空輥壓合到卷取缸的過程中，操作側(cè)和傳動側(cè)的壓力不一致就會發(fā)生差壓故障，差壓故障曲線如圖3所示。由圖3可以看出壓力曲線和調(diào)節(jié)閥門曲線產(chǎn)生壓力偏差的過程。通常發(fā)生差壓故障有3種原因。

(1)調(diào)節(jié)閥門故障

調(diào)節(jié)閥門故障一般是調(diào)節(jié)閥門本身故障和閥門調(diào)節(jié)速度故障。而閥門本身故障很少發(fā)生，如果液壓油中含有雜質(zhì)會將閥門卡住，不能進行壓力調(diào)節(jié)，DCS畫面顯示相對應(yīng)壓力不變。這時候如果閥門處于自動控制狀態(tài)，設(shè)定壓力與測量壓力不一致，或閥門處于手動控制狀態(tài)，長時間使閥門強制輸出，會導(dǎo)致閥門控制電路或24 V供電電路燒壞。

圖4 調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定

如果更換一個新輥或兩側(cè) (傳動側(cè)和操作側(cè))執(zhí)行機構(gòu)長時間運行發(fā)生了偏差，會導(dǎo)致下輥時操作側(cè)和傳動側(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)定畫面進行相應(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)和傳動側(cè)，Eject Setpoint、Back Setpoint和Slow Setpoint分別代表操作側(cè)調(diào)節(jié)閥門和傳動側(cè)調(diào)節(jié)閥門控制輥的推出、推回和壓合速度。

(2)液壓油故障

在長期運行或不按使用周期進行更換時，液壓油里會進入一些雜質(zhì)(如鐵屑)，或液壓站空氣排除設(shè)備不能正常運行及在更換調(diào)節(jié)閥門、執(zhí)行液壓缸活塞時液壓油進入氣體發(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”。其原因是當液壓油進入雜質(zhì)后會堵住調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)口或油缸活塞差壓油隙口 (油缸有桿側(cè)和無桿側(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，尤其是紙機在冬季長時間停機后，開機油站預(yù)熱溫度未達到40℃時，容易發(fā)生此類故障。

在卷取機液壓系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥對液壓油的品質(zhì)要求最嚴格。以美國穆格公司D633系列調(diào)節(jié)閥為例，根據(jù)國家頒布的液壓油清潔度IOS 4406標準。即使是一般使用要求，調(diào)節(jié)閥需要液壓油達到IOS 4406＜15/12標準: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行液壓油品質(zhì)檢測，可以對每100 mL液壓油中雜質(zhì)直徑為4、6、14、21、25、38、50、70 μm的顆粒進行檢測。

(3)機械故障

機械故障一般是機械原因?qū)е聝蓚?cè)差壓故障，此種故障通常是空輥在壓合過程中某一側(cè)發(fā)生機械運行障礙引起的，這種故障下輥過程中需要相關(guān)人員在現(xiàn)場仔細觀察方可發(fā)現(xiàn)。還有一種機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)致自動下輥失敗。

3 小結(jié)

筆者在應(yīng)用Alimand卷取機的實際工作中，通過對卷取機下輥故障的檢查和處理，總結(jié)出一些經(jīng)驗，從中也有一些故障處理的體會，介紹出來，以供同行參考。當然不同的卷取機所出現(xiàn)的故障會不一樣，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．造紙機卷取糾偏控制系統(tǒng)［J］．中國造紙，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)卷機張力自動控制系統(tǒng)［J］．中國造紙，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，自動化工程師;主要從事自動化控制系統(tǒng)的維護設(shè)計工作。

TS734+.7

A

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

2015-12-18(修改稿)

(責任編輯:馬 忻)