棒材机组

棒材机组（精选4篇）

棒材机组 篇1

安钢第一轧钢厂Φ300mm棒材机组是1958年建成的棒材生产线, 主要产品有直径22～32mm圆钢和螺纹钢。上卸钢采用意大利达涅利第三代核心技术液压侧驱动形式, 装置由4个液压缸控制, 有两个起升缸和两个横移缸组成, 3个检验台采用链条移动式上卸钢也全部是液压传动。

1. 问题

上卸钢和3个检验台共用1个YZB-F2500ZLG型液压站:含3台A10VS140DR/31R-PPB12N00柱塞泵, 开2备1, 系统压力11MPa, 单泵流量200L/min。实际生产中, 上卸钢和检验台动作相互干涉、动作协调性差, 造成上卸钢卸钢动作不稳。另外油温居高不下, 对系统造成严重威胁。

2. 分析原因

(1) 设计方面。后区的3个台架按1个动作另外两个不动作设计, 实际生产中, 往往做不到, 两个以上台架同时动作时, 由于液压系统流量不足, 致使卸钢同步性变差, 被迫将备用泵投入使用。

(2) 温度方面。 (1) 管与油的摩擦产生涡流。 (2) 阀台有1个溢流阀, 阀口较小, 高速油流产生热。 (3) 泵的产热速度大于冷却速度。设计要求油流速度≤6.5m/s, 但泵运行时本身温度约120℃, 油温不降反而升高。泵按照开两台备用1台设计, 备用泵的原件一般半年后就损坏得差不多了。

3. 采取措施

增加1套蓄能器, 重新校核精整区液压系统流量, 真正实现开2备1, 蓄能器装上后, 每个瓶冲入6.5MPa的氮气, 可以解决峰值用油问题, 每台30L, 5台150L可代替1台泵, 用蓄能器解决涡流问题并实现在1s将油液放完, 保证在系统流量不够时补充。

改进系统局部结构, 将连接套改为梅花联轴器, 通过优化管路布局, 使液压系统管路能更好适应现场实际需要。

4. 综合效果

措施实施后, 解决了系统流量不足、动作相互干涉与协调性差的问题, 起到均衡供油的作用, 设备潜在的隐患消除, 保证卸钢和移钢同步进行, 满足了生产要求。

剖分轴承在棒材机组冷床的应用 篇2

1. 问题的提出

(1) 传动轴轴承作为冷床传动的关键部件, 直接关系到冷床的运行质量。冷床传动系统全部位于床面下方, 处于高温、粉尘、水淋等恶劣环境中, 装配在长轴上的轴承经过长期使用, 轴承间隙超标或损坏, 出现床面高低不平, 进而造成高温状态的棒材弯曲度超差, 严重影响到产品质量。

(2) 轴承套装在长轴上, 轴端装有偏心轮、配重、联轴器等。若更换轴承, 必须拆除联轴器、配重, 打开轴承座, 将长轴吊出。由于传动长轴位于冷床床面以下 (图1) , 要吊出长轴, 必须将床面静齿条拆除, 动齿条装配成组吊离。正常情况下, 更换一根装配好的成套长轴, 需五个人操作8h才能完成。整个冷床共24根传动长轴, 在用48件轴承, 更换轴承工作量非常大。由于生产任务繁重, 不允许长时间停机对设备进行检修, 因此如何改进轴承结构 (图2) , 使其更换方便, 是亟待解决的问题。

2. 改进措施

通过现场分析, 在保证轴承设计性能满足使用要求的前提下, 将整体式轴承结构进行剖分改进设计 (图3) 。

(1) 为了实现轴承剖分, 分别对外圆、内套、保持架进行剖分设计, 首先在保证轴承外形不变的情况下, 确保单排滚子为偶数, 将滚子固定在剖分的半保持架中, 保持架外增设保持架盖, 用螺钉连在一起, 以防止滚子脱落, 外圆和内套剖分面为V型结构, 方便安装和定位, 全部使用销钉定位、高强内六方螺丝连接紧固。

(2) 为了配套使用, 参照原尺寸, 将锁紧螺母和涨紧套同时进行了剖分设计。剖分面使用销钉定位、高强内六角螺丝连接紧固;锁紧螺母剖分面使用V型卡槽, 以增强连接强度, 使用销钉定位, 再以高强内六角螺丝连接紧固。

3. 改进效果

依据改进设计图, 向轴承生产厂家定制全套剖分轴承及相关组件替代整体式轴承, 实际使用后效果良好。

(1) 使用剖分式轴承后, 当轴承损坏需要更换时, 只需在冷床床面下将动齿条装配整体顶起, 拆除轴承座螺栓, 将旧轴承取出再将新轴承扣合在轴上, 然后用螺栓紧固即可, 无须拆除床面齿条、联轴器等。大大降低了维修人员劳动强度, 完成两套轴承的更换工作仅需两个人3h便可, 工作量仅为原来的1/6。

(2) 可随时更换损坏的轴承, 不必等待大、中修时机, 有效避免了传动系统受力不均和因齿条高低不平而出现轧件弯曲的现象, 减少了设备故障, 提高了设备运行稳定性和生产效率, 确保了产品质量。

棒材机组 篇3

一、物料跟踪信息传递原理

1. 加热炉装钢、出炉检测系统

系统采用一台微机和红外线检测仪进行控制。坯料入炉前根据炉号、支数、重量输入微机, 出炉时由红外线热金属检测仪对出炉钢的支数进行统计, 并与输入的支数校对, 检测出的各种参数信息, 通过以太网传输到连轧PLC中进行数据处理。检测采样原理见图2。

2. 1#飞剪控制系统

1#飞剪系统采用GE90-30作为控制核心, 硬件由热金属检测仪、GE90-30PLC、电机和各保护信号检测装置组成。钢料经500轧机和1#飞剪剪前轧机轧制后, 被热金属检测仪检测到, 信号传送到PLC输入模块中, 进行数据处理, 并将数据传送到主PLC中, 以待后期使用。

3. 连轧主PLC控制系统

采用GE90-70控制系统, 应用实时通信网络, 通过以太网采集各监测点的数据信息, 内部进行运算, 结果送到各站所, 进行物料控制。主PLC还将各可编程控制器及人机接口计算机联结在一起。人机接口计算机系统以画面形式向操作人员提供系统工作状态显示, 并能输入及修改控制数据。作为下属设备控制级, 由全数字控制的直流可控硅调速系统及各类检测传感元件组成, 根据上级设定系统所发出的各种指令, 准确地驱动机械设备动作。

4. 2#飞剪控制系统

控制系统分别控制2#飞剪、上卸钢、冷床PLC等。设备包括PLC控制柜一套、HMI触摸屏一块、飞剪操作台一套。2#飞剪与主轧线配合使用, 通过PLC控制, 飞剪变频电机的启停和剪切动作是通过数字量模块发出, 运行频率是通过模拟量模块, 输出的0~10V模拟量电压, 输入到变频器模拟信号输入端, 实现变频器对电机的调速。变频器运行后, 变频器输出0~10V模拟量信号, 反送到PLC模拟量输入端, 实际运行频率与给定频率比较, 有偏差时PLC系统自动修正, 使飞剪剪切速度与轧件线速度相匹配。一般剪切速度控制在轧件速度的1.05倍。上卸钢动作是通过飞剪剪切后的信号控制的, 但最后一刀后的一段钢是由于飞剪前1#热金属检测器 (以下称“1#热检”) 的无钢信号控制。冷床是上卸动作后的延时。从成品轧机出来后, 轧件运行线速度为vzj。轧件首端先经过1#热检, 此时假设PLC时间寄存器的时间为t0。1#热检检测到有钢后, 输出信号送到PLC, PLC时间寄存器开始计时, 当轧件头部到达2#热金属检测器 (以下称“2#热检”) , 假设PLC时间寄存器的时间为t1。PLC将1#热检到2#热检所通过的时间△t (△t=t1-t0) 储存到寄存器R1内, 通过与1#热检到2#热检之间长度L0, 计算轧件线速度vzj=L0/△t。把轧件线速度vzj送到另一处寄存器R2内备用。测量出1#热检到飞剪剪刃闭合处之间的距离La, 飞剪剪刃定位处与剪刃闭合处的折算距离Ld。通过人机接口触摸屏输入到PLC内, 以备提取时使用。当PLC接收到1#热检信号后, 轧件运行t1时间后, 飞剪剪切第一刀倍尺长度, 时间t1= (L倍尺长度+L附加长度+La-Ld) /vzj。第一刀剪切后飞剪剪刃进行定位, 计时器内清除t1时间, 开始计算剪切第二刀的定时时间t2, 到t2时间时切第二刀, 以此类推完成后几刀的剪切。时间:t2-n= (L倍尺长度+L附加长度-Ld) /vzj。

5. 头部自动和下卸钢控制系统

在轧制过程中, 轧件头部易出现折叠, 虽然有1#飞剪切头, 但仍存在由切不净造成的再轧制产生的折叠, 在生产时, 一根钢坯, 要被倍尺飞剪剪切成数段, 有一个原始端部, 利用PLC系统设计全自动挑头程序。把冷床末端开关信号连接到PLC系统上, 当轧件过末端开关时, PLC开始计数, 达到设定根数时, PLC把信号传递给继电器, 开始进行筛选。如试轧或2#飞剪出现故障时, 手动操作清零, 然后再自动循环工作。工作原理见图3。

下卸钢PLC系统包含对齐辊道动作控制、收集链动作控制、移钢小车动作控制、冷床输出辊道动作控制、冷剪动作控制。收集链的作用是将冷床步进后卸下的倍尺棒材收集成把, 冷床每下卸一根要小步移动, 留出下一根钢的位置, 移动距离可在HMI设置, 当收集支数达到HMI设定值时, 移大步将钢把移动至下卸钢小车托钢架子的正上方, 传动采用交流变频调速传动。系统能自动跟随冷床动作方式, 识别冷床最后一个齿有钢没钢。手动1#、2#收集链小步及大步前进 (步距可以在HMI设定) 。程序在支数计够时自动清零, 给出小车托起动作信号。移钢小车的作用是在收集链走完大步后, 将钢运输到小车托钢架子上方的钢把托起后, 向前移动到冷床的输出辊道上方, 然后等待, 判断输出辊道是否有钢, 辊道安装两组对射光头对辊道有无钢筋进行检测, 如果辊道有钢就继续等待, 如果没有钢就前移到输出辊道, 到达底位后停止前移、下降、后移回到原始位置, 完成一个循环。运输小车前进、后退共分为两组, 为了可以调节循环的时间, 使用变频调速的变频电机配合减速机进行传动, 并用轴同步编码器对运行位置进行监测, 在前极限、原位、后极限位置设置机械限位开关作为联锁保护。冷床输出辊道是将移放在辊道的钢运输到冷剪进行定尺剪切, 分为冷剪装置前和冷剪装置后, 冷剪前为四组双向SCR控制的单电机拖动辊道, 冷剪后为两组SCR控制的长轴集中传动辊道, 这两部分控制各自独立, 可进行正反点动。冷剪是将输出辊道送来的倍尺棒材剪切成为规定长度的成品钢筋, 靠冷剪前后的对齐挡板和冷剪后的定尺挡板将棒材的头部撞齐后, 操作台发出剪切指令, 将棒材分段剪切成标准成品尺寸。

二、物料跟踪控制的流程

加热炉装钢、出炉微机处理的信号、1#飞剪检测的信号、连轧机的各架含钢型信号以及2#飞剪检测的信号, 通过工业以太网传送到主PLC中, 经过PLC的数据处理, 可计算出产量, 把信息传到工业以太网上, 实现信息共享。同时各控制站PLC根据主90-70PLC所送出的信息, 控制各自的设备, 保障钢材的各项经济技术指标。自动筛选钢头装置就是运用各个检测站所信号, 进行自动判断每根钢的头部。1#飞剪剪断后, 信息传送到下卸钢5#PLC, 自动筛选可自动选择钢的根数进行挑选。冷床耍龙时进行复位, 滤出冷床空动作, 使筛选准确。

三、结束语

棒材机组 篇4

安钢第一轧钢厂Φ300mm棒材机组是一条半连轧生产线 (图1) , 生产Φ22～Φ32mm的圆钢和螺纹钢筋, 启停式飞剪 (以下简称飞剪) 安装在4#、5#轧机之间, 主要作用是切头、切尾和事故碎断, 防止劈头钢对后道轧机咬入, 或当后道轧钢出现故障时切断轧件, 防止扩大事故。飞剪电机型号ZTFS-355-42、功率280kW、励磁电压220V、励磁电流16.5A、电枢电压440V、电枢电流718A、电机转速420r/min。飞剪调试参数:剪刃回转直径500mm, 减速比i=2.32, 最高轧件线速度4.0m/s, 超前率15%, 额定最高线速度4.74m/s, 剪刃停位角度180°, 2#热金属检测器 (检测轧件是否到飞剪前) 距飞剪剪刃最小安装距离为2.1m。

飞剪采用GE-9030 PLC控制系统 (图2) , 其中GE DV-300传动装置 (6KDV3850Q4F25) 控制剪切。飞剪主要包括飞剪速度控制、轧件剪切长度控制和剪刃位置控制。飞剪剪切所需信号主要有飞剪前1#、2#热金属检测器、上游机架 (4#机架) 速度反馈值和飞剪电机编码器脉冲值等。4#机架速度通过主机编码器检测得到, 经过脉冲分路器一路反馈到主机直流传动控制装置, 另一路反馈到飞剪PLC高速计数模块。飞剪前1#、2#热金属检测器检测到有钢信号, 特别是当2#热金属检测器得到轧件头部信号时, PLC根据4#主机速度反馈值计算出剪切时间, 对头部进行剪切。剪切后剪刃位置控制由安装在飞剪电机的编码器决定。

二、存在问题及原因分析

Φ300mm棒材机组生产能力强, 钢材轧制速度相应提高, 但另一方面飞剪故障也随之增多, 时常出现切头不稳定, 头部剪切长度不稳定, 甚至出现切不到头部或中间剪切一刀等事故。影响钢材经济指标, 而且人机结合频率增加严重威胁安全生产。

1. 飞剪前热金属检测器信号误动作或干扰

热金属检测器灵敏度调整值对检测有无轧件影响较大, 由于热金属检测器前跑槽发热会干扰检测器检测信号, 跑槽内留有热的氧化铁皮也会干扰检测器, 因此若灵敏度调整值过大, 误认为有轧件信号, 造成飞剪误动作, 提前切头;灵敏度调整值过小, 在轧制过程中飞剪正常切头后, 当钢坯加热不良, 轧件中间有冷水印, 造成检测信号从无到有, 出现一次低—高电平变化, 均可导致中间多切一刀。

2.4#机架速度反馈值影响

应使飞剪剪刃线速度水平分量略大于轧件速度。4#机架速度反馈值对飞剪切头稳定有较大影响, 当飞剪PLC输出剪切信号后, 若4#机架速度增加 (轧件线速度增加) , 则可造成切头过长, 反之切头过短或切不到头。

三、解决措施

1. 引入3#、4#主机含钢电流信号

3#、4#主机含钢信号分别与1#、2#热检信号联合, 共同参与飞剪剪切控制, 含钢信号根据轧机咬钢前后电机电流值变化进行判断。GE DV-300内置电流调节器、速度调节器及励磁特性曲线等各种功能, 可非常容易采集到电机电流, 将轧机电机电流读到PLC中, 程序见图3。电机电流和电机额定电流的30%进行比较, 当I1≥I2时, M08316动作, 轧机已经含钢, 输出含钢信号 (%Q08316) 。

从主PLC取出3#、4#主机含钢信号输入到1#飞剪PLC, 分别与1#、2#热检感光信号共同控制飞剪剪切, 3#主机含钢信号和1#热检、4#主机含钢信号和2#热检均必须两个同时有信号才认为信号正常, 两个同时无信号才认为信号丢失, 其中任意一个无信号不会影响飞剪正常剪切。稳定了3#、4#主机含钢信号, 即使热检信号干扰误动作也不会影响飞剪正常剪切。

2. 稳定4#主机速度反馈信号

(1) 将编码器与主机脱离, 减少主机震动对编码器的损坏从而影响速度反馈信号。固定方法是在电机非负荷端大地面上, 做一块预埋铁将固定编码器的架子焊在预埋铁上, 找好编码器与电机轴的同轴度, 编码器轴与电机轴采用软管连接。

(2) 将编码器至PLC柜的速度反馈信号电缆更换为屏蔽双绞电缆, 增加电缆抗干扰能力, 防止速度反馈信号受干扰波动。

(3) 优化4#主机控制装置参数 (表1) , 提高4#主机机械特性和稳定性。以优化电流环参数为例, 装置自带的toolbox软件具有电流环优化功能, 外部条件就绪 (如使电机堵转、电机送上冷却风等条件) 后, 打开toolbox软件菜单下self-tuning命令, 选择current reg selftune=start (电流环优化开始) 参数, 优化开始。调出toolbox软件中的EINT、ARMINDUCTANCE参数, EINT值在优化过程中应接近于零, 若EINT>0, 则增加ARMINDUC-TANCE参数值, 反之减小ARMINDUCTANCE值。DV-300装置电流环优化最终目的就是测试电枢回路电阻值和电枢回路电感值, 得到电阻和电感值后, 计算电流环调节器的PI参数, 响应快速性达10ms时, 电机运行性能良好。