帶鋼重卷機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的原因分析及解決措施

左玉璞

摘 ?要：針對(duì)帶鋼重卷機(jī)組中，影響產(chǎn)品質(zhì)量的劃傷、跑偏、張力波動(dòng)、表面防護(hù)失效等問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并通過(guò)改善生產(chǎn)工藝和改進(jìn)設(shè)備等手段解決了影響產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：重卷機(jī)組;帶鋼跑偏;帶鋼劃傷;張力波動(dòng)

中圖分類號(hào)：TG33 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）28-0110-02

Abstract： The cause of the problems such as scratch， strip deviation， tension fluctuation， and surface protection failure in strip steel recoiling line are analyzed， and these problems affecting the quality of product are solved by means of improving operation process and equipment.

Keywords： recoiling line; strip steel deviation; strip steel scratch; tension fluctuation

1 概述

重卷檢查機(jī)組用于對(duì)鍍鋅汽車板進(jìn)行分切、切邊、分卷、在線缺陷檢查、涂油等操作，既能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品表面質(zhì)量監(jiān)控，又能靈活生產(chǎn)提高鍍鋅機(jī)組生產(chǎn)效率，是生產(chǎn)鍍鋅汽車板的重要組成。機(jī)組由開卷機(jī)、開頭夾送輥、矯直機(jī)、入口側(cè)導(dǎo)裝置、入口分切剪、穩(wěn)定夾送輥、檢查站、側(cè)導(dǎo)裝置、糾偏輥、圓盤剪、涂油機(jī)、出口分切剪、出口側(cè)導(dǎo)裝置、出口夾送輥、卷取機(jī)、助卷器以及上卸卷小車等設(shè)備組成。開卷機(jī)裝有CPC對(duì)中裝置、卷取機(jī)裝有EPC邊部對(duì)齊裝置。

2 產(chǎn)品常見質(zhì)量問(wèn)題

與連續(xù)生產(chǎn)線不同，在重卷檢查機(jī)組的生產(chǎn)中，需要進(jìn)行頻繁的分卷、穿帶、甩尾、卷取、上卷、卸卷等操作。同時(shí)由于檢查功能特性的要求，重卷檢查機(jī)組不能使產(chǎn)品產(chǎn)生新的質(zhì)量缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)中，會(huì)出現(xiàn)以下的質(zhì)量問(wèn)題：（1）帶鋼表面劃傷。因?yàn)閯澓蹠?huì)影響汽車板的深沖性能，高精度高質(zhì)量的鍍鋅汽車板對(duì)于表面劃痕有嚴(yán)格的規(guī)定。在對(duì)帶鋼進(jìn)行表面檢查操作時(shí)，需要辨別發(fā)現(xiàn)前序鍍鋅生產(chǎn)中帶鋼是否帶有表面缺陷，并及時(shí)判斷該缺陷是否因?yàn)殄冧\生產(chǎn)設(shè)備問(wèn)題而產(chǎn)生，進(jìn)而及時(shí)糾正前序生產(chǎn)，排除缺陷，避免導(dǎo)致產(chǎn)生大量廢卷。（2）成品鋼卷卷形超出要求。鋼卷卷取精度應(yīng)在小于3mm（不齊度）范圍內(nèi)。每一卷帶鋼的最初5圈及最后3圈不齊度不超過(guò)6mm，卷的層與層之間的錯(cuò)動(dòng)將不超過(guò)±1mm。鋼卷打捆前，內(nèi)圈和外圈不能松卷，帶尾形狀不能影響打捆。（3）切邊跑偏。重卷檢查機(jī)組設(shè)置有圓盤剪用于同時(shí)剪切帶鋼的兩邊，將板型超差區(qū)域和不規(guī)則邊部去掉，并調(diào)整產(chǎn)品寬度規(guī)格。機(jī)組在圓盤剪前配置有帶CPC裝置的糾偏輥，用于使帶鋼在圓盤剪剪切時(shí)對(duì)中，從而保證剪切效果。實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)閹т撆芷珜?dǎo)致兩邊剪切量不同甚至單邊脫剪，影響成品質(zhì)量的情況時(shí)有發(fā)生。

3 質(zhì)量問(wèn)題原因分析

3.1 帶鋼表面劃傷產(chǎn)生的主要原因

（1）在穿帶甩尾過(guò)程中，支撐帶鋼的非金屬導(dǎo)板硬度過(guò)高，表面光潔度過(guò)低，平面不整齊或帶有毛刺，在與帶鋼的相對(duì)摩擦中產(chǎn)生劃傷。（2）襯膠托輥在穿帶甩尾過(guò)程中因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)阻力過(guò)大、輥面硬度過(guò)高等原因也會(huì)產(chǎn)生劃傷。（3）在帶鋼建張后機(jī)組運(yùn)行中，帶鋼應(yīng)當(dāng)與導(dǎo)板及托輥保持足夠距離。當(dāng)距離不夠時(shí)，帶鋼由于抖動(dòng)接觸到導(dǎo)板及托輥，由于高速的相對(duì)移動(dòng)也會(huì)大量產(chǎn)生劃傷。（4）在線帶傳動(dòng)的主動(dòng)輥由于速度與機(jī)組速度不匹配，與帶鋼產(chǎn)生了相對(duì)滑動(dòng)，這樣也會(huì)產(chǎn)生劃傷。（5）在建張生產(chǎn)工程中，開卷機(jī)上的鋼卷層與層之間打滑，導(dǎo)致張力不斷波動(dòng)，特別是檢查站內(nèi)的帶鋼由于相鄰?fù)休伨嚯x較遠(yuǎn)，帶鋼抖動(dòng)較大與本不應(yīng)接觸的導(dǎo)板和托輥刮擦劃傷。

3.2 成品鋼卷卷形超標(biāo)的主要原因

（1）穿帶過(guò)程中，帶鋼在前進(jìn)過(guò)程中跑偏過(guò)大。在建張后EPC邊部對(duì)中投入前，鋼卷內(nèi)圈已經(jīng)跑偏導(dǎo)致內(nèi)圈溢出。這樣在EPC投入，鋼卷內(nèi)圈與外圈也會(huì)出現(xiàn)偏移。（2）助卷過(guò)程中，助卷器皮帶跑偏，將助卷的帶鋼帶偏。由于助卷器上與環(huán)形皮帶接觸的輥?zhàn)优c卷取機(jī)卷筒形位公差超差，或是由于環(huán)形皮帶在寬度方向上周長(zhǎng)差異過(guò)大，當(dāng)超過(guò)助卷器糾偏裝置的糾偏能力時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致皮帶跑偏。（3）CPC對(duì)中投入過(guò)晚。CPC對(duì)中的工作原理時(shí)不斷檢測(cè)帶鋼邊部的位置，如果當(dāng)前帶鋼邊部與前一時(shí)刻帶鋼邊部位置有偏差，通過(guò)私服液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)開卷機(jī)和糾偏輥沿帶鋼寬度方向不斷移動(dòng)來(lái)糾正帶鋼偏差，從而保證卷取邊部對(duì)齊。CPC對(duì)中工作的前提條件是帶鋼建張。張力能使帶鋼拉直，從而保證EPC檢測(cè)的準(zhǔn)確性和糾偏的有效性。在穿帶過(guò)程中，機(jī)組并沒(méi)有建立整體張力，CPC并不投入工作，僅靠三組側(cè)導(dǎo)裝置依次約束帶頭部分的位置在機(jī)組中心。在進(jìn)入卷取機(jī)前，帶頭到開卷機(jī)卷筒之間約20米的帶鋼都缺乏約束，此段帶鋼產(chǎn)生偏斜影響鋼卷內(nèi)圈卷形。（4）甩尾卸卷控制不當(dāng)，帶尾失張跑偏。甩尾操作時(shí)，在卷取機(jī)和入口分切剪之間的帶尾容易出于自由狀態(tài)。卷取機(jī)卷取帶尾時(shí)，卷取機(jī)和出口夾送輥之間失去張力，導(dǎo)致EPC裝置過(guò)早退出使用。在甩尾時(shí)，卷取機(jī)壓輥和卸卷小車托輥共同壓住鋼卷防止外圈松卷。一般的，卷取機(jī)壓輥和卸卷小車托輥都是被動(dòng)輥。卷取的鋼卷可能存在偏心，即靜平衡不穩(wěn)。鋼卷落到卸卷小車托輥上后，可能會(huì)在托輥上旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致外圈松卷。

3.3 切邊跑偏的主要原因

（1）圓盤剪區(qū)域張力波動(dòng)，帶鋼抖動(dòng)。由于鋼卷錯(cuò)層打滑、機(jī)組前后設(shè)備速度不匹配等原因?qū)е碌膹埩Σ▌?dòng)和帶鋼抖動(dòng)，會(huì)影響圓盤剪的剪切效果。特別是剪切邊部寬度較小時(shí)，帶鋼抖動(dòng)產(chǎn)生影響更加明顯。（2）圓盤剪剪刃調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致帶鋼在圓盤剪處跑偏。與連續(xù)生產(chǎn)線中的圓盤剪不同，重卷機(jī)組中的圓盤剪始終處于主動(dòng)剪切的狀態(tài)，而不是被動(dòng)拉剪。主動(dòng)剪切的圓盤剪剪刃兼具剪切功能和夾送功能。由于圓盤剪剪刃位于帶鋼的兩側(cè)，相比通常的夾送輥，其調(diào)整要求更高，一般會(huì)有如下問(wèn)題：a.圓盤剪兩側(cè)上下剪刃的垂直重合量不同，對(duì)于帶鋼的兩邊的加送壓力不同，會(huì)導(dǎo)致帶鋼向壓力更小的一側(cè)跑偏。b.圓盤剪兩側(cè)剪刃轉(zhuǎn)速有偏差，會(huì)導(dǎo)致帶鋼向速度較慢的一側(cè)跑偏。c.圓盤剪剪刃相對(duì)于機(jī)組中心面的夾角不適當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致帶鋼跑偏。對(duì)于主動(dòng)剪切的圓盤剪，兩側(cè)剪刃相對(duì)機(jī)組中心面呈八字形夾角，出口側(cè)向帶鋼兩側(cè)外擴(kuò)。這樣能保證帶鋼在剪切時(shí)寬度方向始終張緊。如果剪刃夾角不當(dāng)，呈反八字或平行布置，帶鋼在剪切時(shí)就會(huì)跑偏。

4 改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的措施

結(jié)合問(wèn)題原因分析和實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我們對(duì)重卷機(jī)組進(jìn)行如下改進(jìn)以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

（1）改進(jìn)帶鋼的穿帶環(huán)境。修磨穿帶導(dǎo)板表面，使導(dǎo)板表面光滑，無(wú)毛刺或凸起，杜絕穿帶異?？ㄗ琛８鼡Q聚氨酯導(dǎo)板為硬度適中的聚乙烯材質(zhì)，同時(shí)將穿帶輔助用的導(dǎo)輥表面襯膠層也更換為相同材質(zhì)，以避免過(guò)硬的導(dǎo)板、輥面劃傷帶材。針對(duì)距離較長(zhǎng)的固定導(dǎo)板，在導(dǎo)板表面鑲嵌成組穿帶導(dǎo)輪。導(dǎo)輪上表面略微高出導(dǎo)板表面，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，能夠有效地較少帶鋼通過(guò)導(dǎo)板時(shí)的滑動(dòng)摩擦距離。全面檢查并調(diào)整穿帶用導(dǎo)輥和導(dǎo)輪的軸承座裝配情況，保證導(dǎo)輥和導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)盡可能自如，減小穿帶摩擦阻力。根據(jù)帶鋼運(yùn)行時(shí)的懸垂情況，適當(dāng)降低帶鋼下垂低點(diǎn)附近導(dǎo)板和導(dǎo)輥的標(biāo)高，增大間距防止帶鋼可能抖動(dòng)時(shí)產(chǎn)生劃傷。（2）科學(xué)控制機(jī)組張力，增加帶鋼運(yùn)行穩(wěn)定性。重卷機(jī)組開始并沒(méi)有設(shè)置張力輥，整個(gè)機(jī)組張力有開卷機(jī)和卷取機(jī)控制產(chǎn)生。這種情況下開卷張力就等同于卷取張力。實(shí)際生產(chǎn)中，開卷張力的設(shè)定既需要考慮產(chǎn)品性能和規(guī)格，也需要匹配前道工序原料卷取時(shí)的卷取張力。而卷取張力的設(shè)定既需要考慮產(chǎn)品性能和規(guī)格，也需要根據(jù)卷取的不同階段變化。一般而言，為防止內(nèi)圈松套打滑，在卷取的初始階段應(yīng)當(dāng)選擇較大的卷取張力保證內(nèi)圈的卷取緊固，使鋼卷內(nèi)圈形成“硬芯”。隨著卷取卷徑的不斷擴(kuò)大，張力逐漸減小為固定值以適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格的要求，保證鋼卷卷形的穩(wěn)定。在機(jī)組張力不分段的情況下，開卷張力等于卷取張力，會(huì)導(dǎo)致卷取的初期開卷張力過(guò)大，開卷機(jī)上的鋼卷外圈在大張力作用下不斷收緊，鋼卷產(chǎn)生打滑，這樣會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)組張力的穩(wěn)定性。同時(shí)對(duì)于前序退火生產(chǎn)中鋼卷可能產(chǎn)生的粘連現(xiàn)象，也會(huì)不斷地破壞開卷的穩(wěn)定性。針對(duì)上述情況，首選的辦法是增加張力控制裝置，如三輥張力輥，使開卷張力與卷取張力隔離并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，同時(shí)滿足開卷和卷取不同的張力控制需求。同時(shí)為了應(yīng)對(duì)來(lái)料可能的粘連狀態(tài)，需要在開卷機(jī)和開頭夾送輥之間增加一個(gè)壓輥。壓輥通過(guò)壓力控制，在帶鋼上壓出一個(gè)包角，從而改善開卷帶鋼的角度并減少帶鋼粘連所產(chǎn)生的抖動(dòng)。（3）改進(jìn)穿帶和卷取控制，改進(jìn)產(chǎn)品卷形。穿帶過(guò)程，在帶頭經(jīng)過(guò)三臺(tái)側(cè)導(dǎo)裝置時(shí)，會(huì)進(jìn)行對(duì)中操作，對(duì)正帶頭位置。穿帶過(guò)程的跑偏出現(xiàn)在帶頭和開卷機(jī)之間的帶鋼，缺乏張力約束，在自由狀態(tài)下跑偏。為了控制自由狀態(tài)的帶鋼，在穿帶過(guò)程中需要采用下面兩種措施。一是控制開卷機(jī)、卷取機(jī)和之間夾送輥在穿帶時(shí)的速度匹配，保證從開卷機(jī)到卷取機(jī)線速度逐漸增加。帶頭經(jīng)過(guò)每一個(gè)夾送輥后，當(dāng)前夾送輥壓緊帶鋼后，當(dāng)前夾送輥和開卷機(jī)之間的其余夾送輥都打開。這樣能保證帶鋼帶頭和開卷機(jī)之間的帶鋼總能保證一定的張力，處于張緊的狀態(tài)。二是帶鋼依次通過(guò)開卷機(jī)CPC、糾偏輥CPC和卷取機(jī)EPC檢測(cè)裝置后，依次將糾偏功能投入，從而保證穿帶的整體對(duì)中效果。卷取過(guò)程，分階段有不同的控制要點(diǎn)。在助卷階段，要注意助卷器皮帶的跑偏糾正，并保證助卷皮帶抱住卷筒后，皮帶上有足夠的張緊力，使皮帶對(duì)帶鋼產(chǎn)生足夠的壓緊力，保證卷取內(nèi)圈卷形不偏，并且內(nèi)圈足夠張緊不會(huì)松卷。在卷取階段，要避免機(jī)組張力波動(dòng)，減少帶鋼抖動(dòng)搖晃，避免對(duì)EPC產(chǎn)生影響。EPC的糾偏控制要根據(jù)機(jī)組速度進(jìn)行匹配，避免補(bǔ)償不足或過(guò)度補(bǔ)償。在甩尾階段，要嚴(yán)格執(zhí)行甩尾操作。當(dāng)機(jī)組甩尾失去張力時(shí)，機(jī)組所有的夾送輥要壓緊，避免帶鋼松脫甩動(dòng)。所有夾送輥和卷取機(jī)的線速度要按照帶鋼前進(jìn)方向依次遞增進(jìn)行匹配，保證卷取機(jī)和出口夾送輥之間的帶鋼始終張緊。在帶尾通過(guò)出口夾送輥之前，EPC糾偏功能需要始終投入。帶尾通過(guò)出口夾送輥前，卷取機(jī)壓輥、卸卷小車托輥要壓緊鋼卷保證鋼卷外圈不松卷。帶尾通過(guò)出口夾送輥后，要保證鋼卷上的帶尾被卸卷小車托輥壓住。卸卷小車托輥可以轉(zhuǎn)動(dòng)，需要增加一個(gè)抱閘，在鋼卷重量轉(zhuǎn)移到托輥上時(shí)，抱閘抱死托輥避免鋼卷因偏心而轉(zhuǎn)動(dòng)。最后鋼卷放到出口鞍座上，完成打捆。（4）保證圓盤剪處鋼卷穩(wěn)定，改善圓盤剪剪切效果。作為主動(dòng)剪切的圓盤剪，相比較被動(dòng)圓盤剪更容易產(chǎn)生帶鋼跑偏兩側(cè)剪切不一致的問(wèn)題。一方面要調(diào)整圓盤剪自身精度，包括圓盤剪的速度與機(jī)組速度匹配、圓盤剪的剪刃傾斜角度等。另一方面，盡管圓盤剪前設(shè)置有糾偏裝置保證帶鋼對(duì)中，圓盤剪區(qū)域帶鋼前后懸垂距離較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生抖動(dòng)。在圓盤剪前后各增加一組穩(wěn)定輥，在帶鋼上產(chǎn)生S彎曲，從而穩(wěn)定帶鋼張力，避免抖動(dòng)。

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