在线扭矩监测系统在厚板轧机上的应用与分析
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摘 要： 在线扭矩监测系统可以实时监测轧机主传动轴的扭矩变化，真实的反映主传动轴扭矩的真实值，与主电机通过计算电流得到的扭矩值相比，更加的真实可靠。通过分析比较，在线扭矩监测系统在轧机主传动扭矩监测方面更具有优势，可以获得实时动态扭矩（最大扭矩，扭矩放大系数，扭矩分配）从而能够更好的优化工艺参数，改进轧制模型，优化轧制道次，提高轧机性能和产品质量。同时通过离线分析长期扭矩变化，获得更好的轧制参数
关键词： 轧机接轴；扭矩检测
0 前言
厚板轧机轧制力最高可达9000吨，在轧制过程中，主传动万向接轴承受较大的载荷，如出现钢板打滑，跑偏等异常现象，易造成电机扭矩瞬间增大，从而引起万向接轴及万向十字包的断裂，进而造成设备更大的损害，严重影响生产的顺行。通过安装在线扭矩检测系统，可以实时检测接轴传递扭矩值，起到安全保护作用，同时通过分析电机实际传递扭矩值，提高轧制力，更好的控制板型，提高板材的性能。
1 现状分析
我厂4300mm厚板轧机是由奥钢联设计，中国一重和上重加工制造，轧机主传动电机由上海电机厂制造，控制系统由西门子公司负责设计。粗轧机轧制力9000吨，主电机功率7200KW，最大传递扭矩8600KN-M，精轧机轧制力9000吨，主电机功率9000KW，最大传递扭矩8600KN-M，工作辊直径均为1110mm-1210mm，工作辊通过万向接轴和十字包式联轴器连接，由单独电机进行驱动，最大轧制扭矩4300KNM，受工作辊直径限制，十字包联轴器直径有1100mm，1200mm两种，工作角度1.3°-4.1°，换辊时最大角度4.5°接轴部件材质为合金锻钢。
在钢板轧制过程中，通过主电机电流计算出扭矩值，进而通过轧制模型，计算出每一道次的压下量和轧制道次数量。
2 改进方案的可行性分析及使用业绩
在线扭矩监测系统可以实时监测轧机主传动轴的扭矩变化，真实的反映主传动轴扭矩的真实值，与主电机通过计算电流得到的扭矩值相比，更加的真实可靠，通过图1我们可以发现，通过电机电流间接计算出的扭矩较为平均，没有真实的反映出实际的扭矩值，通过在线扭矩监测系统得到的扭矩值，根据现场的实际情况不同，扭矩值出现峰值，随后逐渐减弱，同时，通过对比电机电流间接计算的扭矩值，我们还可以看到，电机电流间接计算的扭矩值会出现时间延迟，而通过在线扭矩检测系统则不会出现时间的延迟，可真实反应扭矩出现的时间。
所以，通过分析比较，在线扭矩监测系统在轧机主传动扭矩监测方面更具有优势，更能真实的反映现场的实际情况，获得实时动态扭矩（最大扭矩，扭矩放大系数，扭矩分配）从而能够更好的优化工艺参数，改进轧制模型，优化轧制道次，提高轧机性能和产品质量。同时通过离线分析长期扭矩变化，获得更好的轧制参数。
在线扭矩监测系统通过将金属应变片粘贴在承受扭矩最大的部位，通过监测金属应变片的微小变形，将变形数据通过无线装置发射到计算机内，经过计算机内汇总计算，得出实时动态扭矩值。
4 在线扭矩监测系统的使用效果
通过安装使用在线扭矩监测系统，我们可以获得：
1）实时的动态扭矩。通过分析实时的动态扭矩值，我们可以更好的优化轧制工艺参数，同时，通过动态扭矩监测系统，配合安全联轴器的使用，实现在设备异常情况下的保护功能。2）进行上下接轴的同步对比。通过对比上下接轴的扭矩值，我们可以更好的判断接轴的运行情况，通过对比发现上下接轴存在的设备隐患。3）接轴的扭振和共振。4）记录随机产生的不正常的扭矩峰值，当钢板在轧制过程中出现异常情况或者设备存在隐患的时候，会把扭矩传递到接轴上，通过离线分析接轴的扭矩值，找出出现异常的时间段，从而分析产生的原因，做好预防维修工作。5）传动系统中存在间隙时的扭矩曲线图如，如果在传动系统中，存在设备隐患，如接轴套筒与工作辊连接位置键板磨损严重，造成间隙过大，十字包联轴器内轴承间隙大或者损坏，接轴平衡轴承座内轴承间隙大或者损坏等原因，通过分析振动分析，均可以找到原因，从而为设备的维修提供有力的支持。
通过使用在线扭矩监测系统，更好的发挥了设备状态监测在设备维修保养中的作用，同时在线扭矩监测系统将接轴的扭矩值长期记录保存，为更好的提高轧制工艺水平，优化轧制工艺参数提供了有力的技术支持，我们通过分析扭矩值的变化，作出分析报告，指定维修计划，做到预防性维修，防止出现设备突发故障，减少了维护成本，提高了设备的稳定性和生产效率。