1.活套头、尾控制和动作异常
控制（图 1），机架间轧件由起套辊引导，在活套台形成冗余弧形
主要原因是控制系统无法正确区分轧件头部和尾部信号。
轧件，活套扫描器测量弧形轧件高度，轧机控制系统比较活套高 起套辊的起落套控制，要求轧件位置跟踪信号（轧机负载信号、
度的设定值和实测值，采用 PI 控制自动调整各机架速度，保证 热金属检测信号和活套扫描器逻辑信号）必须准确无误，然而现
追踪负荷消耗功率 P，得到轨迹 P（t），扰动后，因电压降低，P
立即减少，初始运行点改为点 B，消耗功率是 P（0+），从点 B 开始，
负荷恢复机制试图将功率 P 带回到点 A，若扰动较小，可以实现。
临界点 C 是一个鞍结点分岔，P（t）到达载荷能力曲面后将反向运
动，此时轧机负荷系统出现不稳定，活套调节失败导致堆钢。
（2）太阳光或高温热源等外部干扰信号进入检测元件，导致
取针对性措施，将活套
起套辊动作。有一段时间每天早上 7 点多，预精轧前水平活套发
事故控制在较低水平。 现介绍如下，以供参考。
图 1 自动活套控制示意图
生几次堆钢，检查发现均为太阳光形成的误信号，使用固定式罩 子尽可能保护检测元件，同时跟踪、确认该段太阳光从厂房的射
下，带钢头部被紧紧夹在扇
至此，此次钳口组件夹不紧带钢的故障原因应为，中间轴套
形块和钳口条之间。
固定螺栓断裂，两端定位轴套定位面尺寸被改动，无法消除15°
二、故障原因分析及处
的压力角所致。
理
2.处理措施
1.故障原因分析
图4
中间定位套固定螺栓
重新安装原两端定位轴套（仍使用原工作面），恢复钳口的 预扭转力。上机试验，故障解除。
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贴，此时钳口（含钳口条）仍
两端定位轴套尺寸发生过改动。经过调查得知，检修人员更换完
只受扭力轴预扭转力。③卷
中间轴套固定螺栓后，在回装两端定位轴套时，很难将其回装，
筒胀开并且含有带钢时。钳
为了尽快恢复设备安装，点检员联系加工厂家，重新加工了扭力
设备管理与维修 2009 №9 跅賰
2.活套扫描器测量系统故障 精确测量活套高度是活套调节的基础，偶尔发生过因活套 扫描器自身故障，造成数据突变，错误调节引起拉钢故障，一般 更换活套扫描器，问题即可解决。若是外部环境干扰活套扫描 器，如南方冬天，轧件周围出现的大量水蒸气引起信号异常，可 用风机吹散水汽。应加强维护活套扫描器，如每天擦拭扫描器镜 头，并且定期校对活套扫描器高度测量系统，调整活套扫描器零 位，保证测量精度。 3.轧制力矩受到干扰 轧制过程中，轧件尺寸突变、通条钢温度不均匀、电网电压 波动等可引起轧制力矩剧烈变化，活套控制失败。 对于轧件尺寸突变引发的干扰，按照标准要求操作，问题基 本可避免。如每个机架红坯尺寸控制等，标准要求偏差不能过 大。某机架经过规格更换、换辊换槽、尺寸调整后，轧件红坯尺寸 发生较大变化，这时在轧制第一根钢时，CP3（轧制线主操作台） 操作人员要适当预加张力，手动干预张力系数 R 因子，调节该 机架速度，此后轧机系统会记忆参数，进行自动控制。 通条钢温度不均匀、电网电压波动等干扰，主要是加强过程 控制，实施监控通条钢温度、电网电压。以电网电压波动为例，轧
不需要外部的反作用力支点，没有反作用力臂
夹手的危险，不需要过度拉伸螺栓，因此消除了螺栓
偏载现象，消除了未知的螺母回弹松弛和未知的表
面摩擦力，不再需要支撑扳手、反作用力臂和螺栓拉
伸装置。
已知的均匀的系统转动摩擦力，以及多点同步
紧固系统保证法兰平行闭合，使法兰上每一个螺栓
获得精确的、均匀的螺栓载荷。保证法兰零泄漏，设
图 2 轧机负荷空间分布
机负荷空间见图 2，假设系统最初运行在长期平衡点 A，消耗功
率是 P（0-），等于需求 P，此时一个低电压扰动引起轧机载荷能
力曲面收缩，使点 A 处于可运行区域外部（该区域由∑′决定），
意味着负荷需求 P 不能得到满足，长期平衡消失，轧机控制系
统立即启动负荷恢复机制，进行自适应调节。
信号，执行元件动作过程中失效导致动作不到位或不及时，应加 强日常维护。
（4）程序优化。优化和改进信号跟踪程序，引入多个信号逻 辑判断轧件头、尾部，如同时采用热检信号和轧机负载信号，根 据现场实际情况进行逻辑判断，若不合逻辑，只给出假头、尾报 警，可有效减少故障。对于执行元件失效问题，增加起套辊位置 检测开关和检测起套时间程序，进行动作超时报警，实践中发现 头部起大套故障均出现起套辊动作迟缓或不动作引发的超时 （常规做法是保证气阀气压、加强电磁阀清洗、定期检查动作有 无卡阻等），可设计起套辊动作和活套调节闭环控制程序，系统 根据起套辊位置检测开关反馈的信号，判断起套辊实际到位后， 再正常调节活套，效果显著。
应用六西格码法，长期跟踪进厂 10kV 高压母排电压，发现
每年 1 月、7 月、8 月、12 月等用电负荷大的月份是电压波动引起
事故的高发期。由大量实测数据得出结论，10kV 高压母排电压在
10000～10600V 段，轧机系统抗干扰能力最好，活套控制稳定；
10kV 高压母排电压＜9800V，轧机系统运行出现不稳定状态，活
传统的螺栓拉伸器紧固螺栓由于人力拔动螺母的不精
备安装不松脱。新的螺栓采用 HYTORC 优化紧固系
确、螺栓超拉后回弹的不可控制等因素造成紧固完成后螺栓 统紧固后
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维护与修理
两值差＜10mm，使相邻轧机红钢秒流量基本相等，实现无张力轧 场工况恶劣，易产生误信号。
制。
（1）轧件表面“黑印”或粘有大块烂铁皮、检测点堆积氧化铁
活套控制出现故障
皮、水汽等均会阻挡信号。尤其要注意因氧化铁皮堆积造成的阻
会造成冗余弧形轧件变
挡信号问题，这是因为堆积的氧化铁皮状态不稳定，水冲击或微
化，冗余过多可造成堆
口在扇形块挤压力的反作
轴两端的定位轴套。问题就出现这个环节，在安装定位轴套时，
用下克服扭力轴的扭转力，
必须先将定位轴套旋转 15°（扭力轴产生预扭转力），再将定位
产生反向转动。在扭力轴的
块安装入位，这是安装两端定位轴套的关键所在，而这关键的一
扭转力和扇形块的挤压力
步恰恰被重新加工定位面所代替，从而导致故障再次发生。
的断裂是导致夹不紧带钢头部的直接原因，因为从钳口组件的
三、小结
结构看，如果中间轴套的（部分）固定螺栓出现断裂，则中间轴套
在处理设备故障时，首先要掌握设备的工作原理，切不可为
与钳口会发生相对转动。因此，正常情况下更换断裂的螺栓即可 了一时之利，擅自改动设备的尺寸。本案例正是因为没有掌握
解决带头夹不紧问题。
套故障多发。通过熟练掌握活套控制数学模型，理解各参数含义，
适时优化、调整活套控制参数，可收到一些效果。否则只有采取拉
大出钢节奏和轧机系统降速轧制的方法，增强系统稳定性。
技改时可考虑增强轧机传动系统调速性能，高线厂一线轧
机为非四象限传动系统，二线轧机为四象限传动系统，较之一线
轧机调速性能更好，轧机系统抗干扰能力和活套稳定性显著改
善。
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〔编辑 凌 瑞〕
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载荷（预紧力）精度误差高达±51%。
封面广告说明
传统扭力扳手紧固因为螺栓偏载产生未知的转动摩擦
权威中立组织测试机构测试证明：
力，造成螺栓载荷（预紧力）精度误差高达±15%。 而 HYTORC 提供的螺栓紧固优化系统：
自动活套控制常见故障的处理
赵定期
湘潭钢铁集团有限公司高线厂 湖南湘潭市 411101
摘要 介绍高速线材轧机自动活套控制原理，分析活套控制常见故障的原因，采取相应措施降低故障率。 关键词 高速线材轧机 活套控制 故障 处理 中图分类号 TG334.9 文献标识码 B
湘潭钢铁集团有限公司高线厂在高速线材轧机中引入活套
小振动即会散落，堆钢后很难发现堆钢前情况。中轧 2 个立活套
钢，反之钢被拉断，其中
经常出现“中途落套”、“不起套”等现象，堆钢非常多，更换几次
堆钢严பைடு நூலகம்影响产品成材
扫描器，问题依旧，后来在两活套窗口处各增加 1 个水管，每隔
率。为此，高线厂对活套
一段时间自动冲洗活套台氧化铁皮，活套运行稳定。
故 障 进 行 深 入 调 研 ，采
“钳口在非工作状态时存在预扭转力”这一关键要素，盲目改动
更换中间轴套固定螺栓后，仍发生带钢头部夹不紧问题，说 定位轴套尺寸，从而导致了故障产生。
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明还有其他方面的原因。在钳口组件进行二次解体时，发现钳口
〔编辑 利 文〕
跂賰 设备管理与维修 2009 №9
维护与修理
出位置以及每天变化趋势，采取相应措施。 （3）检测元件损坏、镜面脏，线路软接地等均可能检测不到