中板轧机液压AGC系统故障分析及处理

【摘要】液压AGC系统是中板轧机控制板形、提高板厚精度的重要手段。虽然中板轧机液压AGC系统自投入使用以来控制精度以及可使用性能都是较稳定的，但是仍然存在一些问题。文章将针对中板轧机液压AGC系统运行中的故障原因，提出一些判断和处理系统故障的对策，希望对系统运行维护有一定的帮助。

【关键词】中板轧机；液压AGC系统；故障；处理

近年来，我国的汽车行业、船舶行业得到了迅速发展，对中厚板的质量提出了更高要求，对于板材的生产，钢板的厚度精度是衡量板质量的重要指标。轧机液压AGC控制系统是对板形厚度进行调整和控制的快速调节定位系统，系统运行的好坏对钢板的厚度精度以及成材率有着直接影响，与国外先进国家相比，我国的液压AGC系统仍然存在许多问题，由于系统较为复杂，控制精度要求高，加上生产环境恶劣，震动、冲击、强磁场干扰等往往会导致系统故障的产生，直接影响着成材率、产品质量和成本支出，因此，对系统运行过程中易出现的故障和故障原因进行深入分析，并找出有效的处理对策加强对设备的维修和维护非常有必要。

1 液压AGC系统的组成

中板轧机液压AGC系统是一种将机械、轧制工艺、液压、控制等多种专业融合在一起的一种高压、大流量的自动控制系统，轧机液压AGC装置以计算机、检测元件为主要自动控制设备，以液压系统为动力，以伺服控制系统为主要执行机构。目前，轧机液压AGC系统为液压AGC压下装置，采用全液压压下，油缸布置为上置式，主要配置系统有电控系统、液压系统和检测系统，其中，电控系统包括作为基本控制的位置闭环，用于校正辊缝、检测轧机刚度的压力闭环，同步和倾斜闭环；液压系统中主要以伺服油缸和伺服阀为主；检测系统包括用来补偿位置闭环和压力闭环控制、保护系统运行的压力传感器，对液压缸进行动态和静态位移测量的位移传感器和辊缝测量仪。

2 中板轧机液压AGC系统的故障分析及处理对策

液压AGC系统在运行过程中，由于受到环境、谐波干扰等方面的影响，容易引起钢板厚度的波动，不利于钢板厚度精度的控制，严重的话甚至会导致设备出现故障从而使生产活动中断，不仅会影响钢材成材率和产品质量，还会在一定程度上增加维修成本和生产成本，因此，必须对故障出现的原因进行分析，找出正确的处理对策，为系统的稳定、可靠运行提供保障。

2.1 伺服阀

中板轧机液压AGC系统为高压、大流量的伺服控制系统，流量具有非线性特征，当控制系统向伺服阀输送信号时，若信号为正电流，液压缸就会呈现进油状态，系统运行正常，而当信号为负电流时，液压缸就会呈现漏油状态，正是由于伺服阀状态不同，造成了液压缸呈现上升或下降的波动，通常将输入信号控制在-45—+45mA以实现对伺服阀开口度的控制，对辊缝厚度实施随机控制。伺服阀的常见故障主要有零偏电流变大、卡死、磨损、密封破坏、动态响应变慢等，导致系统失去控制功能或控制性能明显下降，这些故障产生的原因为系统的清洁度达不到目标精度的要求，比如固体颗粒污染，造成阀芯卡死，密封失效，系统出现内外泄漏；流量冲击过大，造成管路系统的冲击振动；系统的工作压力过高，流量过大，环境温度过高且不稳定，没有强有力的冷却措施，造成温度过大，大量能量损失；电气线路接头不良，线圈损坏等。上述故障都严重影响到系统运行的稳定性和控制精度，必须采取措施对故障进行控制或处理。

针对上述故障，可通过电流给定来观察液压缸的响应情况，对电流值进行检查，如果不正常，及时检查线圈阻值和插头，如果电流值正常，就需要加强对伺服阀和溢流阀的检查。阀内堵塞、内外泄露、阀芯磨损等都会引起系统性能的下降，造成液压缸的响应速度过慢，首先可从系统的材质上进行改造，对于系统的管路和油箱，最好采用不锈钢材质，防止氧化污染；增设过滤辅助油箱，增加滤芯精度，最好采用抗污能力和过滤比能高的滤芯；安装伺服阀前应对系统进行冲洗，安装时严格遵守安装要求和标准；合理调整AGC调节参数，保证系统的稳定性能，提高系统快速响应能力；中压系统不应和高压系统共用油源，为了避免造成不必要的能量损失，应对中压系统单独设置供油系统；对于使用较长时间因温度压力和流量过大产生的零位偏移的现象，对于微小偏移，可用零飘电流校正，而如果偏移过大，则应对伺服阀进行更换。

2.2 液压缸

液压缸是液压AGC系统的主要执行装置，其运行状况是否稳定对系统的控制精度有着直接影响。液压缸塞端并不是主要故障和损坏部位，可通过对伺服阀的电流情况进行检测来监测液压缸塞端的运行情况，密封与导向元件是损坏的关键，这主要是因为密封和导向元件所承受的偏载力较大，需要对相关元件进行定期检测和更换，防止设备故障的出现。而有时候，在对液压缸的密封和导向元件进行改造并投入使用后，在较短的时间内就出现了元件损坏问题，致使不明杂物进入溢流阀，使得高压系统无法建立，出现此种情况的主要原因包括中压系统中溢流阀的回油管路偏热、卡芯被异物卡住、密封和导向元件损坏、导向部位的尺寸不合理，应对溢流阀进行更换，使系统恢复正常运行。

2.3 谐波干扰及位移传感器

中板轧机设备大多是高压、大容量的非线性电力设备，这种设备的谐波很高，有着较大的无功冲击，且电能的损耗较大。电力设备使用过程中，设备与电网之间需要进行频繁的无功循环交换，在交换的过程中会产生大量谐波，影响着电网的供电质量和设备的使用性能，使得电力设备过早出现老化、继电保护装置和自动控制装置失灵的情况。对某次轧制钢板时系统跑偏事故进行分析，发现谐波干扰对液压AGC系统厚度控制精度的影响非常大，谐波干扰对位移传感器的信号输出造成了影响，使得辊缝位置的反馈信号出现失误，最终出现钢板咬入后快速跑偏，钢板厚度增加。针对谐波干扰的危害性，可采用动态无功补偿装置对无功功率进行补偿，采用有源谐波过滤器有效抑制谐波干扰。位移传感器常出现的故障主要是左右辊缝出现偏差，出现辊缝差报警，对于这种情况，可查看二次仪表的电压值来分析故障原因，数值偏小，位移传感器的固定螺栓松动或脱落，数值偏大，位移传感器内部的铁芯脱落，需要对位移传感器进行更换。

3 结语

液压AGC系统是将自动控制、机械、轧制工艺、液压等多种专业紧密结合在一起的一种综合控制系统，是中板轧机控制板形、提高板厚精度的重要手段，系统运行的好坏直接影响着钢板成材率和产品形成质量，系统故障甚至还会给设备带来损坏。为了提高钢板的纵向和横向同板差，提高钢板的平直度和厚度精度，文章主要针对系统中常见的故障和故障产生原因，从多方面加强对系统故障的排查处理，从而为设备的运行维护提供依据，保证系统稳定、低耗、可靠的运行，提高钢板成材率和产品质量，用最小的成本实现效益的最优化。

参考文献：

[1]安铎，李正辉.中板轧机液压AGC系统故障分析及处理[J].天津冶金，2013（2）.