遲田偉，張辰光

（煙臺(tái)寶鋼鋼管有限公司 設(shè)備能源部，山東 煙臺(tái) 264002）

一種芯棒在潤(rùn)滑鏈上定位方法的分析

遲田偉，張辰光

（煙臺(tái)寶鋼鋼管有限公司 設(shè)備能源部，山東 煙臺(tái) 264002）

煙寶PQF軋機(jī)系統(tǒng)上使用的軋制芯棒，在參與一次鋼管軋制后，被送回芯棒循環(huán)區(qū)域，對(duì)芯棒進(jìn)行冷卻、潤(rùn)滑然后送回，參與下一次軋制。本文重點(diǎn)介紹芯棒在潤(rùn)滑完成后如何通過(guò)傳送鏈反轉(zhuǎn)定位，保證芯棒準(zhǔn)確傳送入預(yù)穿區(qū)域，滿(mǎn)足生產(chǎn)節(jié)奏對(duì)設(shè)備的要求。

PQF高質(zhì)量連軋機(jī)芯棒循環(huán)系統(tǒng)控制；光柵定位；工作原理

0 前言

煙寶PQF軋機(jī)的芯棒循環(huán)區(qū)域主要由上料區(qū)（ChargeRA_Area）、卸料區(qū)（DischRA_Area）、返回輥道區(qū)（RtnRCV_Area）、冷卻站區(qū)（CS_Area）、潤(rùn)滑線(xiàn)區(qū)（LubLine_Area）、預(yù)穿區(qū)（Preinsert_Area）組成。大致的循環(huán)流程為軋制結(jié)束后芯棒經(jīng)卸料回轉(zhuǎn)臂翻至返回輥道→返回輥道將芯棒輸送至冷卻站前→芯棒從返回輥道第5組翻入冷卻站區(qū)進(jìn)行冷卻并經(jīng)回轉(zhuǎn)臂翻至潤(rùn)滑線(xiàn)→在潤(rùn)滑線(xiàn)輸送芯棒，經(jīng)過(guò)石墨潤(rùn)滑站進(jìn)行潤(rùn)滑并在3號(hào)鏈上定位→由推料器推入預(yù)穿區(qū)并通過(guò)預(yù)穿線(xiàn)回轉(zhuǎn)臂翻入預(yù)穿線(xiàn)并用預(yù)穿齒條定位→使用上料回轉(zhuǎn)臂翻入軋制線(xiàn)準(zhǔn)備下一輪軋制。

1 潤(rùn)滑線(xiàn)區(qū)域工作流程

潤(rùn)滑線(xiàn)區(qū)域的設(shè)備主要由1套石墨潤(rùn)滑站、1組潤(rùn)滑線(xiàn)輥道、3條潤(rùn)滑鏈（1號(hào)～3號(hào)鏈）、1個(gè)升降擋板、1個(gè)芯棒尾部對(duì)齊擋叉以及1套卸料鉤和1套緩沖臺(tái)架組成。其主要作用是在芯棒經(jīng)過(guò)1號(hào)鏈和2號(hào)鏈之間的石墨潤(rùn)滑站時(shí)對(duì)芯棒進(jìn)行潤(rùn)滑并將潤(rùn)滑好的芯棒運(yùn)至3號(hào)鏈并定位。定位的目的主要是當(dāng)芯棒從潤(rùn)滑線(xiàn)翻至預(yù)穿線(xiàn)時(shí)，尾柄可以落到預(yù)穿齒條的接料槽內(nèi)。

自動(dòng)及半自動(dòng)模式下到3號(hào)鏈停止的芯棒根據(jù)其起始位置的不同分為：從預(yù)熱爐到3號(hào)鏈、從潤(rùn)滑線(xiàn)輥道到3號(hào)鏈、從2號(hào)鏈到3號(hào)鏈三種情況，其定位時(shí)的動(dòng)作基本一致。

2 原有芯棒定位模式及不足

以芯棒從潤(rùn)滑線(xiàn)輥道輸送至3號(hào)鏈為例。在原設(shè)計(jì)中，芯棒的定位是由尾部對(duì)齊擋叉實(shí)現(xiàn)：

（1）當(dāng)芯棒經(jīng)過(guò)2號(hào)鏈減速位光柵時(shí)，對(duì)齊擋叉落下，同時(shí)3號(hào)鏈啟動(dòng)，芯棒開(kāi)始由2號(hào)鏈向3號(hào)鏈輸。

（2）芯棒送達(dá)3號(hào)鏈的減速位光柵時(shí)，對(duì)齊擋叉升起芯棒減速前進(jìn)至停止位，此時(shí)對(duì)齊擋叉被芯棒壓住，無(wú)法彈出。

（3）芯棒尾部經(jīng)過(guò)3號(hào)鏈停止位光柵時(shí)，3號(hào)鏈停止，芯棒靠慣性繼續(xù)向前移動(dòng)；當(dāng)尾柄經(jīng)過(guò)對(duì)齊擋叉時(shí)，對(duì)齊擋叉彈出，將芯棒尾部卡住，以達(dá)到定位的目的。

但在設(shè)備調(diào)試中發(fā)現(xiàn)此方案存在一定的問(wèn)題：不同外徑的芯棒，其尾柄高度不同，對(duì)齊擋叉的行程無(wú)法滿(mǎn)足定位所有規(guī)格芯棒的要求；其次規(guī)格較大的芯棒對(duì)擋叉的沖擊也比較大。

3 傳送鏈反轉(zhuǎn)模式及定位方法

3.1 設(shè)計(jì)方案

放棄對(duì)齊擋叉的功能，通過(guò)使3號(hào)鏈反轉(zhuǎn)，使用三號(hào)鏈的停止位光柵實(shí)現(xiàn)定位。

（1）當(dāng)芯棒頭部通過(guò)2號(hào)鏈的減速光柵并經(jīng)過(guò)延時(shí)后，3號(hào)鏈開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行。

（2）芯棒頭部到達(dá)3號(hào)鏈減速位時(shí)開(kāi)始減速。

（3）當(dāng)芯棒尾部經(jīng)過(guò)3號(hào)鏈停止位光柵時(shí)，3號(hào)鏈停止，芯棒靠慣性繼續(xù)向前移動(dòng)并停止。

（4）三號(hào)鏈開(kāi)始低速反轉(zhuǎn)。

（5）當(dāng)芯棒尾柄到達(dá)3號(hào)鏈停止位光柵時(shí)，3號(hào)鏈再次停止，如圖1所示。

圖1 輸送鏈反轉(zhuǎn)定位流程圖

因反轉(zhuǎn)速度較慢，芯棒靠慣性移動(dòng)的距離很小，幾乎與3號(hào)鏈同時(shí)停止，可以達(dá)到對(duì)精度的要求。目前這種方案較原方案的主要缺點(diǎn)是會(huì)減慢芯棒循環(huán)的節(jié)奏，反轉(zhuǎn)過(guò)程持續(xù)約3秒，但在目前的生產(chǎn)節(jié)奏下，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

3.2 電氣控制程序

反轉(zhuǎn)通過(guò)程序中新加的功能塊SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)芯棒從2號(hào)鏈輸送至3號(hào)鏈，3號(hào)鏈停止后，程序給出信號(hào)“LubLineRCVtoChain3End_SeqEnd”，作為SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd功能塊的SeqStart信號(hào)。在同時(shí)滿(mǎn)足SeqReady和SeqStart的條件下，功能塊開(kāi)始執(zhí)行，滿(mǎn)足3號(hào)鏈減速位光柵有信號(hào)且停止位光柵無(wú)信號(hào)的情況下，3號(hào)鏈開(kāi)始反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)至停止位光柵有信號(hào)時(shí)反轉(zhuǎn)停止，此時(shí)SeqStop輸出為1，功能塊執(zhí)行結(jié)束。同時(shí)對(duì)從預(yù)熱爐到3號(hào)鏈、從2號(hào)鏈到3號(hào)鏈兩種情況，也加入了相同的功能。

3.3 故障及處理

在生產(chǎn)過(guò)程中，此部分裝置的電氣故障，主要是由3號(hào)鏈的停止位光柵引起。

（1）由于震動(dòng)或者碰撞，光柵的檢測(cè)位置發(fā)生偏移，會(huì)引起芯棒最終停止位置的改變。如果偏移較大，芯棒在放到預(yù)穿線(xiàn)時(shí)，尾柄會(huì)撞擊接料槽，使預(yù)穿齒條位置偏離起始位，自動(dòng)中斷，需要調(diào)整光柵的位置，會(huì)造成較長(zhǎng)停機(jī)時(shí)間。因此，將光柵安裝位置前移，并在程序里加上可以在HM I調(diào)整的延時(shí)，通過(guò)調(diào)整延時(shí)的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)芯棒位置的調(diào)整，以節(jié)省時(shí)間。

（2）更換芯棒規(guī)格后，偶爾會(huì)出現(xiàn)該光柵會(huì)檢測(cè)不到尾柄前部較細(xì)的部分，出現(xiàn)提前減速、停止，反轉(zhuǎn)后撞擊升降擋板的情況，此問(wèn)題只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整光柵位置解決。

4 結(jié)語(yǔ)

上述芯棒在潤(rùn)滑線(xiàn)上的定位方式在煙寶PQF軋機(jī)芯棒循環(huán)系統(tǒng)中使用3年來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，可以滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。

［1]MEER.Mandrel Mi l l and Mandrel Ci rculat ion Funct ional Description.SMS-MEER Brochure，2009；54ˉ57.