Diagnosis of the electric drive of the discharge roller conveyor of a wide-strip hot mill

Abstract

The purpose of the study is to develop an automated system for technical diagnostics of the state and regulation of the electric drive of the rollers of the collector roller table at a wide hot rolling mill based on change in the load currents of the rollers electric motors. The system allows the quality of finished rolled products and the productivity of the mill to be enhanced due to the timely detection of faulty equipment and its rapid replacement based on the results of diagnostics. The following methods of diagnostics of the electric drive of the diverting roller table and its possible malfunctions which can negatively affect the quality of the finished rolled products were analyzed: experimental identification of the relation of the forms of change in the load currents of the electric motors of the rollers with specific types of malfunctions; determination of diagnostic signs of malfunctions in the values of change in the load currents of the electric motors of the rollers; creation of a mathematical model for calculating the forces of strip transportation; development of methods and algorithms for technical diagnostics of the electric drive of the collector roller table based on characteristics of change in the load currents of the electric motors of the rollers; development of a generalized algorithm for the operation of the automated technical diagnostics system; experimental evaluation of the effectiveness of the proposed methods and algorithms for diagnostics on the operating mill. Analytical methods of solving algebraic and differential equations and systems were used in the study. As a result of the research, the technical effectiveness of the methods and algorithms developed to diagnose the eccentricity of the roller barrel of the diverting roller table, malfunctioning of the brush-collector device of the roller electric motor, the destruction of the couplings in the roller electric drive line, malfunctioning of the bearing units in the roller electric drive line or the roller sides, the correct alignment of the roller relative to the technological plane of the diverting roller was experimentally confirmed. The diagnostic methods and algorithms developed can be used to create diagnostic systems for electric drives of diverting roller table at operating mills during their reconstruction, as well as at newly built mills. The system thus developed was installed at the industrial plant's 2000 hot rolling mill. Целью исследования является разработка автоматизированной системы технического диагностирования состояния и настройки электропривода роликов отводящего рольганга широкополосного стана горячей прокатки по характеристикам изменения токов нагрузки электродвигателей роликов. Система позволяет за счет своевременного выявления неисправного оборудования и его оперативной замены по результатам диагностирования повысить качество готового проката и производительность стана. В работе выполнены: анализ способов диагностирования электропривода отводящего рольганга и возможных его неисправностей, негативно влияющих на качество готового проката; экспериментальное определение соответствия форм изменения токов нагрузки электродвигателей роликов конкретным видам неисправности; определение диагностических признаков проявления неисправностей в показателях изменения токов нагрузки электродвигателей роликов; создание математической модели расчёта усилий транспортирования полосы; разработка методик и алгоритмов технического диагностирования электропривода отводящего рольганга по характеристикам изменения токов нагрузки электродвигателей роликов; разработка обобщённого алгоритма работы автоматизированной системы технического диагностирования; экспериментальная оценка эффективности предложенных методик и алгоритмов диагностирования на действующем стане. При исследовании применялись аналитические методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений и систем. В результате исследований экспериментально подтверждена техническая эффективность разработанных методик и алгоритмов диагностирования эксцентриситета бочки ролика отводящего рольганга, неисправности щёточно-коллекторного устройства электродвигателя ролика, разрушения соединительных муфт в линии электропривода ролика, неисправности подшипниковых узлов в линии электропривода ролика или касания роликом бортов рольганга, правильности выставки ролика относительно технологической плоскости отводящего рольганга. Разработанные методики и алгоритмы диагностирования могут быть использованы для создания систем диагностирования электроприводов отводящих рольгангов на действующих станах при их реконструкции, а также на вновь строящихся станах. Разработанная система внедрена на широкополосном стане 2000 горячей прокатки промышленного предприятия.