熱軋板坯上料對中測寬裝置控制方法

鐘海斌

摘要：隨著熱軋1450生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)奏的不斷加快，上料速度的瓶頸逐漸顯現(xiàn)出來，本文設(shè)計一款簡單實用、適應(yīng)范圍廣的坯料對中測寬控制方法，坯料推正、測寬一次完成，快速、精準(zhǔn)，可以滿足工業(yè)的生產(chǎn)的急切需要。

關(guān)鍵詞：上料 對中 油缸 推正 測寬

一.引言

在熱軋工藝中，坯料需要行車夾具其放上輥道進行裝鋼，而如果行車操作過程晃動或操作工動作不熟練，造成坯料落在輥道時與軌道不平行、不對中。目前，當(dāng)坯料不正時，通常解決的辦法是采用行車重新夾起坯料進行擺正，費時費力;特別在本廠熱軋1450生產(chǎn)線節(jié)奏要求不斷加快的情況下，傳統(tǒng)的坯料上料方式嚴(yán)重影響坯料整體的生產(chǎn)效率。此外，另一嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的問題是所上坯料的型號（寬度）錯誤率頻出不窮。

現(xiàn)有的鋼板對中裝置具有相關(guān)研究，如專利CN202011562662[1]、專利CN201820875618[2]公開了裝鋼對中裝置，其僅給出了鋼板對中的結(jié)構(gòu)，但并未給出如何同時實現(xiàn)對鋼板寬度的測量。

因此，如何設(shè)置出一款既能快速確定上料坯料寬度、又能自動實現(xiàn)對上料滾道上的坯料進行對中成為了1450熱軋生產(chǎn)線的當(dāng)務(wù)之急。

基于此，本文介紹設(shè)計出一種簡單實用，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、自動鋼坯上料對中，并能測出板坯寬度的設(shè)備。

二.坯料對中的原理

在上料輥道第一塊鋼坯上料位置安裝一套機械對中裝置，采用機械——液壓結(jié)構(gòu)，結(jié)合自動化控制技術(shù)[3][4]，對傾斜的鋼板利用機械機構(gòu)強制將鋼板推正。同時利用液壓缸內(nèi)部的MTS，對油缸行程進行計算，根據(jù)油缸動作的行程，計算板坯寬度。

三.機械結(jié)構(gòu)：

圖1給出了鋼板推正裝置的三維示意圖，該裝置主要由液壓缸、推頭組成，液壓缸推動推頭。

當(dāng)板坯未停在輥道中部且板坯會有一定角度的傾斜是，油缸1、2同時伸出，在位置環(huán)的控制下停止在欲擺位，在油缸1、2超過減速位后，雙油缸3、4同時伸出，此時油缸3、4通過壓力環(huán)進行壓靠，當(dāng)油缸壓力達到目標(biāo)值后，計算出板坯寬度，同時四個油缸收回，完成推正和測寬雙重操作。此過程以操作工核對板坯為觸發(fā)事件，完全自動完成，無需操作工干預(yù)。

四、電氣控制部分：

1、推正程序：

推桿裝置鋼坯推正控制部分（位置環(huán)控制）：

設(shè)：板坯數(shù)據(jù)寬度規(guī)格為W，鋼坯實際寬度為W’，單邊推桿裝置最大開口度（油缸完全收回）：Wmax=1050，單邊油缸需推動位移L，測量鋼坯寬度位移L’。則L=Wmax-W/2。

2、測寬程序：

鋼坯實測寬度控制（壓力環(huán)控制）：

無論鋼坯實際寬度W’ 是否等于鋼坯規(guī)格W，在執(zhí)行推正位置控制程序中或執(zhí)行位置

控程序后，進行壓力環(huán)控制，油缸無腔桿達到程序檢測壓力P’，油缸MTS數(shù)值固定，鋼坯實測寬度完成。

3、過程控制程序：

（1）、為了節(jié)約成本，四個油缸只有兩個油缸安裝有壓力變送器，因此只有一側(cè)處于位置環(huán)，而另一側(cè)處于壓力環(huán)。其中位置環(huán)通過目標(biāo)板坯的理論寬度，計算出此時按照理論寬度的板坯中心距，然后根據(jù)此中心距計算出1、2號雙油缸的目標(biāo)距離。

（2）、由于沒有側(cè)導(dǎo)板連接，為了確保鋼坯與輥道垂直，必須先啟動位置環(huán)側(cè)油缸，當(dāng)油缸到位后，再啟動壓力環(huán)，以避免四個油缸由于速度不匹配造成鋼坯位置變化。根據(jù)多次實踐，找到板坯推正后需要的閥值作為目標(biāo)壓力。當(dāng)壓力大于閥值后，則壓力環(huán)完成控制，發(fā)出定位完成信號。

（3）、為提高對中及測量速度，可以在位置環(huán)側(cè)油缸走到減速位后，提前啟動壓力環(huán)油缸，不需要等待位置環(huán)完成定位所需要的時間，且由于油缸大小一致，其速度差異不會因此造成較大誤差，同時可以大幅提高對中速度。

五.效果

當(dāng)對中裝置投用后，行車工只需將板安全放在輥道即可，無需在精準(zhǔn)定位，推正對中、測寬由對中裝置一次完成，快速簡單。傳統(tǒng)的人工行車上料需要多花費大約60秒進行板坯定位，推正裝置的動作時間可以控制在33-35秒內(nèi)，且測量精度在±5mm以內(nèi)。

六.結(jié)語

通過推正測寬單元中的液壓缸帶動推頭進行位移，使得鋼板得以被推正，并結(jié)合設(shè)置的推正程序L=Wmax-W/2、測寬程序W’=2*Wmax-（L'缸1+L’缸2）能夠?qū)崿F(xiàn)熱軋坯料的快速上料并對中，同時實現(xiàn)坯料寬度的測量，是一款結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適用性廣的上料系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]專利CN202011562662 一種熱軋加熱爐裝鋼裝置及裝鋼方法

[2]專利CN201820875618 一種用于加熱爐裝鋼機的輔助推鋼防偏裝置

[3]吳麒 自動控制原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996

[4]軋制過程自動化/丁修堃主編 .北京：冶金工業(yè)出版社，2009.10