（上海宝信软件股份有限公司宁波分公司）
摘要：宝新不锈钢两号重卷机组在16年11月生产带钢规格0.3*1220钢料时出现卷轴跑偏现象，本文主要介绍对隐患的分析及解决方案。
关键词：皮带助卷器；卷取机；覆膜夹送辊；出口导向辊；速度编码器；卷轴；跑偏
一：前言
宝新不锈钢两号重卷机组主要用于生产规格厚度为0.15到1.0的钢种，宽度750到1250mm。整条机组主要分为入口段、切边段、出口端。最高工艺速度为220米/分，最低工艺速度为15m/min，开卷机张力控制在0—30000N。2#RCL机组电气控制设备主要安装电气室，由意大利FIMI公司和ELVI公司设计和制造，PLC采用SIEMENS公司S7-400控制器，传动采用SIEMENS公司SIMOVERTVC系列交流变频调速系统、现场总线采用Profbus网络技术。主要的控制方式有：入口钢卷小车自动上卷、开卷机（卷取机）张力控制、皮带助卷机自动助卷。本文介绍其中的入口钢卷自动上卷控制过程。本文介绍其中的皮带助卷机自动助卷模式下带钢卷皱跑偏异常浅析。
二：皮带助卷器自动步工艺流程
皮带助卷器自动助卷的设备主要有：皮带张紧缸、锁定缸、主液压缸（皮带助卷器上升下降动作）、小抱臂缸等等；（下图为2重卷皮带助卷器助卷工艺图）
三：皮带助卷器自动助卷控制
皮带助卷器自动助卷控制过程大致分为皮带定位、机组慢速启动、助卷完成。整个自动步过程都围绕着出口速度编码器完成闭环。整个控制过程如下：
带钢由操作工穿带到出口导向辊后导向辊上辊压下，这时出口导向辊下辊由从动辊变为主动辊，皮带助卷器开始定位，定位完成后开始建小张力（张力由开卷机与出口覆膜辊及出口导向辊建立），建张完成后机组开始启动皮带助卷器助卷，以当前带钢厚度小于0.7为例：卷取机卷取带钢米数达到3.78M时，出口穿带导板自动收缩、卷取机卷取带钢米数达到5.7M时，出口穿带倒板自动下降、卷取机卷取米数达到5.7M时，出口导向辊自动上升、卷取机卷取米数达到5.7M时，皮带助卷器自动打开。卷取机卷取米数达到3.8M时，机组张力开始切换（由小张力500N却换到大张力30000N）。
四：皮带自动助卷卷皱可能原因分析
2重卷机组在生产厚度在0.4mm以下及宽度为1200以上规格钢种时，助卷使用后暴露了许多问题，严重影响生产的产量和产品的质量。其中主要的问题有以下几方面：
1：皮带助卷机开始助卷时，当助卷一两圈左右发现带钢有卷皱现象；
2：皮带助卷机开始助卷时，助卷完成后带钢跑偏在10MM左右，不符合标准。
皮带助卷机的工作原理是：通过皮带的张力使带钢产生弹塑性弯曲变形，同时对带钢施加径向压力，使带钢与卷筒产生摩擦力。这样带钢在较短的时间内可以建立张力，并实现与卷取机之间建立张力卷取。
通过皮带助卷机的工作原理来分析可能原因有：
1：现场发现当皮带助卷机抱住心轴时，发现心轴与皮带辊之间有1mm左右的缝隙，皮带辊与卷取机心轴包角变小，会心轴与皮带间的张力不足，根据摩擦力公式f=u*N分析；张力不足时带钢与心轴间的摩擦力变小，会导致助卷卷取时卷型不好，可能会跑偏或卷皱。针对此问题，机械方检查发现皮带助卷机上连接小抱臂的铜销缝隙较大，导致小抱臂有晃动，当小抱臂抱住心轴后受皮带张紧辊的冲击导致助卷时皮带辊与心轴包角变小，机械随机更换了铜销后进行测试；测试时发现当皮带助卷机抱住心轴后皮带辊与心轴指教基本无缝隙，随机进行生产；发现在生产0.4*1220规格的钢料时无异常，但当生产0.3*1220钢料时又出现卷皱现象；说明前面怀疑的可能不是导致一场直接原因；
2：通过调节皮带张力进行测试；通过调节皮带张力从而改变带钢与套筒之间的摩擦力进行卷取，此功能通过液压执行机构来实现。原始设计调节皮带张力的张紧辊压力为60pa，现将张紧辊压力增大到80pa，进行测试，发现在生产0.3*1220钢料时，还是会出现卷皱跑偏现象，通过生产不同规格的钢料发现，生产厚度在0.4及以上的钢料时如果张紧辊的压力为60pa时，发现在卷取过程中会偶尔出现带钢卷不紧（打滑）现象，将张紧辊的压力提升后打滑现象消失，而生产厚度在0.4以下的钢料时，张紧辊的压力调节在80pa时，助卷完成后可以发现卷皱的概率比张紧辊的压力调节到60pa时大的多，说明皮带的张力大小对助卷模式下卷取效果有影响，但不是这次故障的主要原因；由于其他机组的皮带助卷器皮带张力的大小都是根据厚度的不同来自动调节皮带张力的大小（通过比例阀来调节），但2重卷机组皮带张力直接通过一组电磁阀调节它的张力，无法实现自动调节，故为了实现不同规格的钢料来调节皮带张力，液压新增一组电磁阀，将此油路压力调节成50pa，而另一组压力调为80pa，由电气方面在操作画面对皮带张力的高低压切换按钮进行重新新增，这样就能通过规格的不同有操作人员进行选择。
3：调节卷取速度进行测试；现场生产测试中发现，当使用纸套筒厚度为18mm（原使用15mm）时生产0.3*1220钢料时，带头卷皱现象基本消失且跑偏量也偏小，由此进行分析当使用18mm套筒时，卷取速度一致，唯一改变的就是内径，所以说卷取时卷取机电机的角速度增大（根据V=WR得出），卷取机电机的转速增大。两号重卷机组穿带到出口导向辊后，由出口导向辊与开卷机建立小张力后开始助卷，在带钢没有进入卷取机前是由出口导向辊作为速度辊（速度控制），开卷机作为张力辊（转矩控制），在带钢进入卷取机后是由卷取机作为速度辊（速度控制），开卷机作为张力辊（转矩控制），出口导向辊是有液压马达驱动，通过比例阀来调节出口导向辊的速度，现场出口导向辊给定速度为15m/min，在穿带过程中卷取机的给定速度也为15m/min，当现场操作将钢料穿带到出口导向辊后导向辊上辊压下（压住钢料），由于上个动作没有定位功能，所以钢料带头超出出口导向辊多少操作工无法控制，当将带钢超出出口导向辊太多的时候，进行助卷穿带，这时候由于出口导向辊的加速度大于卷取机的加速度，故当带钢进入卷取机时带钢的速度可能大于卷取机的速度，这时候就容易出现带钢卷轴现象，故为了防止这种情况的发生，将卷取机的联动速度增加到17m/min，其他速度不变，当助卷启动时，带钢通过出口导向辊以15m/min速度进入卷取机，这时卷取机是以17m/min速度在运行，卷取机的速度大于出口导向辊的速度，这时钢材进入卷取机后作用在钢材与卷筒间的反向摩擦力就会增加，所以钢材在卷筒上就会越卷越紧。
五结束语
通过以上的改进后，使得本机组助卷效果大大的得到改善，解决了带钢助卷卷取时带钢卷轴问题，大大提高了钢材的成品率。