轧机标定辊印的成因及解决办法

一、问题的提出

西南铝业集团公司2号1850轧机的电控系统（包括厚度控制系统在内）全部由ABB公司提供，无论硬件还是软件都是相当成熟的。但是，随着客户对产品质量的要求越来越高，近年来产品表面质量异议率不断升高。在对产品表面质量异议的研究中发现，有相当部分可以归结为轧辊的标定辊印。

这种轧辊标定时，在工作辊表面180°对应方向上产生的两条间断或连续性的辊印，严重影响PS板、瓶盖料、8011、涂层板基等高表面要求产品的生产。轧机换辊频繁，降低生产效率，经常造成轧机待辊现象。

二、标定过程分析

现代轧机的厚度控制系统，大多采用的是电液伺服系统。为了测量出高精度的辊缝和液压缸位置，测量系统大多数采用的是数字式增量测量仪。只要轧机机架条件发生了变化（特别是换辊或重新调整轧线后），都会导致测量系统零点发生漂移。因此，高效率的自动标定系统，对于现代轧机来说是必不可少的。轧机辊系见图1。

图1　轧机辊系示意图

在对轧机自动标定程序进行深入分析后，得到了自动标定执行的顺序流程图（图2)。基于对标定过程的分析，得出这样的结论：标定辊印的形成肯定是由于接触和力的作用造成的，而且多是在静止状态下的受力造成的。

三、试验及结果

在排除了轧制力检测不准，导致标定压力过大的因素后，决定通过修改标定程序，使整个标定程序分解执行（因为整个标定过程的时间很短），然后抽辊观察辊印究竟形成在哪个环节。通过多次试验，并在试验过程中中断标定执行后立即检测轧辊表面质量，排除了压下过程中，支撑辊和工作辊接触瞬间和工作辊和工作辊接触瞬间的两个标定过程中最有可能产生辊印的时刻。最终发现影响产品质量的辊印，出现在辊缝打开环节的频次最高。但究竟是哪一个执行动作导致产生辊印，仍然不清楚。从图2来看，打开辊缝时，程序执行的动作主要有4个，于是把疑点主要放在了两个动作上，一是工作辊弯辊从0切换到100％的过程中，二是主传动停止转动，但辊系间如有较大压力存在时，可能导致辊印的产生。

无论怎样，确定主传动在辊缝打开过程中是在哪一时刻停止，显得非常重要。只要主传动还在转动，那么产生的辊印就不止一条。通过再次认真分析标定过程第4步所执行动作的时序，发现打开辊缝和停止轧辊转动命令的发出几乎是同时的。因此，完全有理由相信，辊缝未完全打开时，传动就有可能停止。从而，工作辊因承受静压力而产生所谓的标定辊印。

基于上述分析，决定对原有标定程序进行修改。在传动停止命令前插入轧制力为零这一条件。经过多次试验表明，这样的修改，彻底杜绝了影响产品质量的标定辊印。

图2　自动标定顺序

四、效果

消除标定辊印后，有效提高了生产效率。全年少换辊约100-200次，可减少成本约10-20万元。产品质量提高，增加了生产的连续性，轧辊的使用寿命延长。