造紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的常見故障分析

造紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的常見故障分析

造紙機(jī)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)性能的好壞是決定一臺(tái)造紙機(jī)能否高效率、高質(zhì)量進(jìn)行生產(chǎn)的前提，那么對(duì)于一臺(tái)正常生產(chǎn)的造紙機(jī)來(lái)說(shuō)，為保證其連續(xù)地高效率、高質(zhì)量進(jìn)行生產(chǎn)，傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)就顯得尤為重要，本文列舉了造紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)中的幾類常見故障，并給出了相關(guān)分析及解決辦法。

2 整機(jī)故障的判斷與分析

作為電氣技術(shù)人員，首先對(duì)所管理的設(shè)備要有充分的了解，對(duì)工作原理和設(shè)計(jì)思想要有非常清楚地認(rèn)識(shí)。從原理上搞清楚再依據(jù)現(xiàn)象作出分析判斷，是正確區(qū)分故障原因的基礎(chǔ)。

一般車間操作工或維修電工所能發(fā)現(xiàn)的只是生產(chǎn)過(guò)程中的表面現(xiàn)象。例如操作失靈，頻繁斷紙，引紙困難等。這些現(xiàn)象往往被操作人員視為電氣故障，經(jīng)常聽到的抱怨是“車速不穩(wěn)”。對(duì)于這種抱怨電氣技術(shù)人員要做到一看二測(cè)三試驗(yàn)。一看是先看準(zhǔn)問題的部位和現(xiàn)象位置及綜合工藝流程分析原因所在；二測(cè)是對(duì)觀察到的速度、電流等參數(shù)進(jìn)行實(shí)測(cè)確認(rèn)，排除指示錯(cuò)誤；三試驗(yàn)是進(jìn)行開環(huán)或空載等單機(jī)試驗(yàn)，確認(rèn)電氣或機(jī)械故障的大體范圍。

2.1 可以確定的電氣故障或機(jī)械故障

1. 電氣故障

1) 變頻器不能啟動(dòng)，而負(fù)荷又不存在卡死或堵轉(zhuǎn)情況；
2) 電機(jī)發(fā)熱異常，甚至冒煙，或者電流很大而電機(jī)不轉(zhuǎn)或力矩很小，這有可能是線路故障或電機(jī)內(nèi)部故障；
3) 操作失靈，加減速不動(dòng)作，或反映不正常時(shí)好時(shí)壞；負(fù)荷分配不平衡，可以調(diào)整但變化度不穩(wěn)定等。這些可能與線路接觸或通訊干擾等故障有關(guān)。

2.機(jī)械故障

1) 軸承發(fā)熱；
2) 設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)聲音異常，明顯周期性聲響且能觀察到機(jī)械周期；
3) 網(wǎng)部常見的機(jī)械故障就是驅(qū)網(wǎng)輥打滑，表現(xiàn)為負(fù)荷分配時(shí)好時(shí)壞，特別是異常加速。如驅(qū)網(wǎng)輥打滑后摩擦阻力突然下降負(fù)荷電流下降，而程序上對(duì)負(fù)荷下降的動(dòng)作是加速，因而造成驅(qū)網(wǎng)輥不斷加速最后飛車。這種情況簡(jiǎn)單的可以把網(wǎng)子張緊一些，如果不行則只能減小伏輥電流限值或增大驅(qū)網(wǎng)輥包角。

2.2 難以確認(rèn)故障源的故障

對(duì)于比較明顯的故障則可以直接從故障點(diǎn)入手解決，而紙機(jī)實(shí)際運(yùn)行中往往會(huì)出現(xiàn)一些難以確定故障源的異?，F(xiàn)象。常見到的有以下三個(gè)原因：

1. 速度不穩(wěn)定

影響速度不穩(wěn)定的因素有：

1) 速度傳感器（一般為編碼器）機(jī)械聯(lián)接不良，應(yīng)檢查聯(lián)接器；
2) 機(jī)械設(shè)備負(fù)荷變化大。打開與機(jī)械設(shè)備的聯(lián)接器，只運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，以判斷干擾是否來(lái)自機(jī)械設(shè)備；
3) 速度調(diào)節(jié)器參數(shù)不合適，檢查并調(diào)整速度調(diào)節(jié)器參數(shù)；
4) 紙機(jī)濕部開車引紙的情況下，往往會(huì)出現(xiàn)紙幅含水量偏高，引紙時(shí)紙幅的下垂部分的自重會(huì)將紙幅拉長(zhǎng)，所以總認(rèn)為后邊分部速度太慢，事實(shí)上越調(diào)快后邊分部的速度，下垂的現(xiàn)象越嚴(yán)重，應(yīng)檢查相應(yīng)部分的脫水情況，并予以調(diào)整。

2. 速度突變

影響速度突變的因素有：

1) 速度傳感器的機(jī)械連接不良，應(yīng)檢查聯(lián)接器。
2) 線路連接點(diǎn)接觸不良，應(yīng)檢查接線。
3) 機(jī)械設(shè)備故障，如軸承損壞等。

3. 負(fù)荷波動(dòng)大

影響負(fù)荷波動(dòng)的因素有：

1) 速度傳感器的機(jī)械連接不良，應(yīng)檢查聯(lián)接器。
2) 機(jī)械設(shè)備負(fù)荷波動(dòng)大，應(yīng)打開機(jī)械設(shè)備的聯(lián)軸器只運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，以判斷干擾是否來(lái)自機(jī)械設(shè)備。

3 變頻器的故障分析

3.1 變頻器故障原因查找

3.1.1 電機(jī)不轉(zhuǎn)故障原因

1) 有無(wú)電源接入，檢查電源；
2) 有無(wú)故障報(bào)警，排除故障；
3) 電機(jī)有無(wú)故障，檢查電機(jī)；
4) 變頻器故障，不能自行解決時(shí)與變頻器供應(yīng)商聯(lián)系。

3.1.2 電機(jī)振動(dòng)而且有響聲，但不能轉(zhuǎn)動(dòng)故障原因

1) 電機(jī)故障；
2) 變頻器故障:變頻器輸出三相電壓不平衡，檢查變頻器的功率元件有無(wú)損壞，若有損壞予以更換，仍不能解決，與供應(yīng)商聯(lián)系。GTR單管檢查的方法是用萬(wàn)用表測(cè)量各極之間的電阻值。正常電阻值如下：

3.1.3 電機(jī)過(guò)熱故障原因

1) 負(fù)荷過(guò)重，檢查機(jī)械設(shè)備有無(wú)故障；
2) 變頻器故障，變頻器輸出三相電源不平衡，檢查GTR元件；
3) 電機(jī)故障，檢查電機(jī)冷卻風(fēng)扇等。

3.1.4 電機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)故障原因

1) 機(jī)械設(shè)備故障，打開與機(jī)械設(shè)備之間的聯(lián)軸器，重新啟動(dòng)電機(jī)，以判斷是否來(lái)自機(jī)械設(shè)備的干擾；
2) 如果故障仍然存在，則故障來(lái)自變頻器，一是檢查變頻器輸出三相電源是否平衡，或輸出電壓有無(wú)波動(dòng)；二是檢查整流輸出電壓濾波電容器是否老化；
3) 速度傳感器機(jī)械聯(lián)接不良，應(yīng)檢查聯(lián)接器。

3.2 保護(hù)功能動(dòng)作的原因

3.2.1 過(guò)流跳閘

1) 加速時(shí)間短，延長(zhǎng)加減、速時(shí)間；
2) 負(fù)荷過(guò)重或有負(fù)荷突變，應(yīng)檢查機(jī)械設(shè)備的軸承等；
3) 變頻器輸出短路，查找短路點(diǎn)；
4) 外界電磁干擾，控制信號(hào)屏蔽線接地是否良好。

3.2.2 散熱片過(guò)熱跳閘

1) 排風(fēng)扇故障，或熱片通風(fēng)道阻塞，檢查、排除；
2) 負(fù)荷增大，變頻器過(guò)載導(dǎo)致，檢查機(jī)械設(shè)備。

3.2.3 過(guò)負(fù)荷跳閘

1) 機(jī)械設(shè)備負(fù)荷過(guò)重，檢查機(jī)械設(shè)備；
2) 變頻器故障。

3.2.4 過(guò)電壓跳閘

1) 減速時(shí)間短，應(yīng)延長(zhǎng)加、減速時(shí)間；
2) 電網(wǎng)電壓太高。

3.2.5 失壓跳閘

1) 瞬時(shí)停電，等電機(jī)停止，變頻器復(fù)位后，再啟動(dòng)；
2) 欠電壓。

4 故障查找應(yīng)用舉例

4.1 烘缸內(nèi)部斷紙

這顯然不能視為車速原因，必定和工藝參數(shù)如蒸汽壓力、紙張定量、漿料成分有關(guān)。即使可能存在速度波動(dòng)，也不是主要的。所以應(yīng)該協(xié)助工藝人員查找其他原因。

4.2 壓榨部斷紙

壓榨部斷紙是一個(gè)比較難于判斷的故障。一般來(lái)說(shuō)先要根據(jù)壓榨形式和斷紙部位進(jìn)行分析判斷。如果是復(fù)合壓榨則與電氣有關(guān)的可能有負(fù)荷分配控制出現(xiàn)的誤差，輥?zhàn)又g失去力的平衡，使紙頁(yè)受到非正常的拉力或壓力造成強(qiáng)度下降，斷頭增加。判斷的方法主要是觀察電流指示是否正常及擺動(dòng)的大小。如果從電流表上發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不平衡或異常的擺動(dòng)，則應(yīng)首先進(jìn)行空車調(diào)試找到不平衡的原因并調(diào)整參數(shù)讓系統(tǒng)穩(wěn)定下來(lái)。更簡(jiǎn)單的辦法是如果負(fù)荷分配允許，可以停掉一或兩個(gè)電機(jī)，就是讓多點(diǎn)負(fù)荷的壓榨部份把懷疑有問題的點(diǎn)停掉，觀察是否平穩(wěn)。以便先找出單個(gè)輥?zhàn)硬环€(wěn)定的原因。具體檢查的部分有：

1) 各連接線有無(wú)接觸不良，特別是相關(guān)聯(lián)的信號(hào)線，如反饋線、通訊線、負(fù)荷分配點(diǎn)之間的輸入輸出線等；
2) PLC程序檢查，設(shè)置的參數(shù)上下限是否合適，計(jì)算程序有沒有錯(cuò)誤，程序執(zhí)行是否正確等；
3) 變頻器參數(shù)檢查，轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償是否設(shè)置合理，默認(rèn)參數(shù)是否與電機(jī)參數(shù)一致；
4) 電機(jī)是否正常，有無(wú)異常聲音及異常發(fā)熱等。如果以上都正常則初步斷定電氣正常，去觀察工藝和原料方面的原因。

4.3 網(wǎng)部和壓榨部連接處斷紙

這里對(duì)于紙的品種及原料成分關(guān)系十分密切，產(chǎn)生的原因較復(fù)雜，是較容易判斷錯(cuò)誤的地方。這里以本人實(shí)踐中調(diào)試的一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明：廣東三水金盛紙廠的一臺(tái)2640/150瓦楞紙機(jī)就曾發(fā)現(xiàn)從伏輥到壓榨引紙經(jīng)常斷紙的現(xiàn)象。起初懷疑速度變化，但反復(fù)調(diào)試都不能奏效。后發(fā)現(xiàn)原因是紙頁(yè)原料質(zhì)量太差及脫水不足所致，觀察到的現(xiàn)象是：

在伏輥和一壓之間的紙頁(yè)只在某一個(gè)小范圍內(nèi)能保持平衡。如果稍有下垂則就會(huì)發(fā)現(xiàn)下垂長(zhǎng)度慢慢變長(zhǎng)，最終導(dǎo)致斷紙。表面上看似乎是速度不匹配，伏輥快壓榨慢所致，但從速度表上觀察并未發(fā)現(xiàn)有明顯變化。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)榧堩?yè)水分大，原料纖維太短造成的。紙頁(yè)下垂逐漸增大是因?yàn)榭酥乇容^大，加之水分偏大，當(dāng)超過(guò)某一值后，下垂部分的紙頁(yè)形成正反饋?zhàn)饔茫聪麓乖蕉嘧灾亓υ酱?，如此下去最終導(dǎo)致斷紙。在操作上表現(xiàn)很難掌握，如發(fā)現(xiàn)紙頁(yè)下垂后給壓榨加速，但剛剛看到紙頁(yè)抬起時(shí)就會(huì)被拉斷?；蛘呦麓馆^多時(shí)，加速就已來(lái)不及，表面上好像調(diào)速失靈，又會(huì)造成判斷出錯(cuò)。這種情況要求電氣人員反復(fù)觀察車速及電流指示來(lái)進(jìn)行深入地分析來(lái)綜合判斷。切勿盲目下結(jié)論。

5 結(jié)語(yǔ)

紙機(jī)運(yùn)行中，由于機(jī)械、電氣是緊密聯(lián)系在一起的，有些故障現(xiàn)象是比較明顯的，而有些故障很難一時(shí)確認(rèn)故障源在電氣方面還是在機(jī)械方面。這就要求電氣人員要在非常熟悉電氣系統(tǒng)的同時(shí)，還要具備一些相關(guān)造紙工藝知識(shí)，在碰到問題時(shí)綜合分析，反復(fù)試驗(yàn)，找到一條解決問題的最佳途徑。由于篇幅有限，本文只列舉了一些常見故障及分析，以供讀者參考