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摘要：自动开卷机是金属卷材开平线的专用设备，用于开卷线入口段钢卷支撑及开卷，张力方式主要有机械刹车式和电机反张力式两种。适用于机械、金属、钢构等行业。本文着重介绍了自动开卷机的构成、建张原理、日常保养及故障分析，对相关设备的日常使用、点检、检修有一定的借鉴意义。
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关键词：自动开卷机、结构原理、日常养护、故障分析
一、自动开卷机结构原理
自动开卷机从形式上可分为单筒悬臂式、单筒悬臂支撑式及双锥圆盘式，以下主要针对最常见的单筒悬臂支撑式展开介绍：
1、结构
自动开卷机主要由单臂开卷机、带液压辅助支撑、交流电机、开卷机芯轴液压辅助支撑、自动对中装置（CPC）等部分组成。为焊接箱形结构，变频调速电机通过齿轮箱减速后驱动卷筒轴为开卷机提供主动力，减速箱采用强制润滑的方式进行润滑的，芯轴为一悬臂结构，在开卷时其前端由外支撑轴承进行支撑，以保持开卷机的刚度和稳定性。
2、参数
类型：单臂结构
开卷方式：上下开卷
载重：22.000kg
卷料宽度：最大1850mm
板料厚度：0.4 – 3.5 mm
卷料内径：φ508mm/φ610mm（加衬套）
扩张：液压扩张
卷料外径：最小800mm，最大2000mm
驱动：交流变频电机
对中调整：液压
调整量：± 100 mm，液压
机架：焊接结构
速度：0－80 米/分
减速箱润滑：浸油式
其它润滑：手动注油润滑
变径
扩涨通过液压驱动斜铁实现；交叉的扩张套结构避免料尾嵌入扩涨套之间；扩张套表面镀硬铬耐磨涂层；增加尼龙衬套后可满足内径610mm卷料的开卷。
4、对中
开卷机水平移动由油缸控制，可以实现左右各100mm的调整量，设有左右行程极限及中间位置传感器，该传感器（CPC）用于控制开卷机自动调整，可以实现中间位置的主动复位，保证卷料生产过程中保持与生产线的中心一致。
5、建张
入口段的带钢张力就是由开卷机与机组的张力辊组共同建立的，机械刹车式依靠刹车盘摩擦阻尼提供反张力，电机式则由交流电机主动建张提供，另外还可以提供卷料加速及穿料和回卷的功能。
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二、自动开卷机的日常保养
机械设备的日常保养直接影响其使用寿命，为使开卷机的寿命更加持久，需要有计划、有周期的进行日常保养维护，具体的步骤如下：
1、在设备设计能力范围内进行开卷作业，勿超负荷使用造成设备损伤或事故，开卷能力以实际设备参数为准；
2、每班交接生产前应由责任岗位对开卷机各部位动作进行细致点检，点检内容包括：
移动部件（如机座滑轨）
升降部位（如压带轮、支撑臂）
转动部位（如开卷机卷筒、压带轮）等进行检查；
3、在检查局部动作的同时，检查各操作按钮动作灵敏、无卡滞，触摸屏操作系统灵敏；
4、使用前应对常活动部件的螺丝、螺母进行检查，防止松动造成精度不良或设备损伤；
5、 使用前组织开卷机部位的设备清洁，对溢出的油脂、表面积尘、杂物等进行清洁，保证开卷机处于良好的环境中；
6、定期、定量的对各油杯润滑和人工润滑点进行加油润滑，并及时清洁溢出油污；
7、上料时应特别注意钢卷卷心位置，防止对开卷机端面造成碰撞损伤；
8、辅助支撑升降过程中应关注与上料小车的距离，防止碰撞造成损伤；
9、严格按照开卷机操作方法进行操作，注意保护压料辊辊面不受损伤，人机结合时应注意人员占位得当，防止造成挤伤或钢板反弹伤人；
10、在运行过程中，若发现有不规则的噪音、冲击等不正常现象，应立即停机检查。
三、自动开卷机常见故障分析与处理
自动开卷机在使用过程中因机械刹车磨损、系统控制故障等问题易出现张力波动或张力不足的情况，对开卷及整条生产线的作业稳定性、产品质量造成影响，一旦发生故障应第一时间进行修复排除。设备检修前应对参与人员做好分工及安全交底工作，预判检修危险，保证顺利完成检修作业。
异常现象1：自动开卷机的交流电机减速齿轮箱有明显异响，开卷机主体震动增加，反张力不稳定并且出现明显波动；钢卷卷径减小到一定大小时，交流电机电流突然增大，造成交流电机交流接触器因过流发生多次跳闸，无法正常启动生产。
1、原因分析
因振动或机械原因造成三相交流接触器动、静触点接触压力变小，接触电阻变大。电流流过触点时，会在动静触点之间产生一个很大的电压降，从而导致三相电压严重不对称，这样在三相整流电路输出的直流电压中纹波变大，张力波动幅度大。在张力给定不变的情况下，当交流断路器的中间相接触不良时，电流反馈减少为原来的1/3，由此控制系统的主回路接收的电流反馈控制电压比正常值增大很多，移相脉冲迅速前移，从而导致张力电流反常增大，甚至造成电机交流断路器因过流而频繁跳闸。
通过以上的控制过程分析可见，造成交流电机发出异响及张力反常增大的原因有：
（1）触发脉冲丢失；（2）熔断器熔断；（3）可控硅损坏；（4）控制单元异常；5）主回路电源缺相。
2、故障处理
为尽快排除故障，应对以上所列原因进行逐项排查，排除非造成此次故障的原因，同时针对可能的原因进行重点诊治，必要时通过更换备件进行问题排除。以上各项原因最为常见的是主回路电源缺相，一旦排除电器元件故障或控制系统故障时，应及时对主回路的交流断路器、整流变压器、动力变压器的接触情况进行检查，并注意从动合频次较高的原件入手，如出现中间相烧损严重，动、静触点间距明显增大，合闸时动、静触点接触不良时，如无修复可能则进行更换，如情况可控则可采用细相砂纸研磨触点，并用细纸条测试动、静触点的接触压力，正常后回复设备、进行试车。
异常情况2.机械刹车片声音增大、表面温度升高超出正常范围或开卷机张力不足造成松卷
3、原因分析
机械刹车式张力系统原理、结构相对简单，出现声音增大、表面升温应为刹车片定位夹持断裂或弹簧松脱造成刹车片倾斜，摩擦不均匀造成；出现张力不足主要因气压不正常、过小或者刹车片磨损严重制动效果变差
4、故障处理
检查机械结构对损坏部件进行维修或更换
检查刹车气压值是否处于正常位置，适当进行调节
应定期进行刹车片的点检及更换，做好预防性维修
四、结束语
随着加工行业的不断发张，通过不同形式的改造及设备的结合利用，自动开卷机的使用范围及发挥的作用也在不断的增加，虽有设备能力、机械构造的不同，但工作原理互通互用，自动化作为科技发展的目标，不断的创新，实现技术与能力上的突破，提高加工行业的自动化水平势在必行。
参考文献：
[1]付艳鹏，金晓宏.开卷张力控制中钢卷直径的获取[J].武汉科技大学学报，2005年，4月期.
[2]武培秀.浅谈800mm冷轧机的恒张力控制[J]黑龙江科技信息，2002年，12期.
论文作者:张绍卫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/22
标签：触点论文; 电机论文; 结构论文; 设备论文; 刹车片论文; 机械论文; 原因论文; 《防护工程》2018年第23期论文;