遲田偉，張辰光

（煙臺寶鋼鋼管有限公司 設(shè)備能源部，山東 煙臺 264002）

一種芯棒在潤滑鏈上定位方法的分析

遲田偉，張辰光

（煙臺寶鋼鋼管有限公司 設(shè)備能源部，山東 煙臺 264002）

煙寶PQF軋機系統(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，對芯棒進行冷卻、潤滑然后送回，參與下一次軋制。本文重點介紹芯棒在潤滑完成后如何通過傳送鏈反轉(zhuǎn)定位，保證芯棒準確傳送入預穿區(qū)域，滿足生產(chǎn)節(jié)奏對設(shè)備的要求。

PQF高質(zhì)量連軋機芯棒循環(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）、潤滑線區(qū)（LubLine_Area）、預穿區(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)進行冷卻并經(jīng)回轉(zhuǎn)臂翻至潤滑線→在潤滑線輸送芯棒，經(jīng)過石墨潤滑站進行潤滑并在3號鏈上定位→由推料器推入預穿區(qū)并通過預穿線回轉(zhuǎn)臂翻入預穿線并用預穿齒條定位→使用上料回轉(zhuǎn)臂翻入軋制線準備下一輪軋制。

1 潤滑線區(qū)域工作流程

潤滑線區(qū)域的設(shè)備主要由1套石墨潤滑站、1組潤滑線輥道、3條潤滑鏈（1號～3號鏈）、1個升降擋板、1個芯棒尾部對齊擋叉以及1套卸料鉤和1套緩沖臺架組成。其主要作用是在芯棒經(jīng)過1號鏈和2號鏈之間的石墨潤滑站時對芯棒進行潤滑并將潤滑好的芯棒運至3號鏈并定位。定位的目的主要是當芯棒從潤滑線翻至預穿線時，尾柄可以落到預穿齒條的接料槽內(nèi)。

自動及半自動模式下到3號鏈停止的芯棒根據(jù)其起始位置的不同分為：從預熱爐到3號鏈、從潤滑線輥道到3號鏈、從2號鏈到3號鏈三種情況，其定位時的動作基本一致。

2 原有芯棒定位模式及不足

以芯棒從潤滑線輥道輸送至3號鏈為例。在原設(shè)計中，芯棒的定位是由尾部對齊擋叉實現(xiàn)：

（1）當芯棒經(jīng)過2號鏈減速位光柵時，對齊擋叉落下，同時3號鏈啟動，芯棒開始由2號鏈向3號鏈輸。

（2）芯棒送達3號鏈的減速位光柵時，對齊擋叉升起芯棒減速前進至停止位，此時對齊擋叉被芯棒壓住，無法彈出。

（3）芯棒尾部經(jīng)過3號鏈停止位光柵時，3號鏈停止，芯棒靠慣性繼續(xù)向前移動；當尾柄經(jīng)過對齊擋叉時，對齊擋叉彈出，將芯棒尾部卡住，以達到定位的目的。

但在設(shè)備調(diào)試中發(fā)現(xiàn)此方案存在一定的問題：不同外徑的芯棒，其尾柄高度不同，對齊擋叉的行程無法滿足定位所有規(guī)格芯棒的要求；其次規(guī)格較大的芯棒對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)計方案

放棄對齊擋叉的功能，通過使3號鏈反轉(zhuǎn)，使用三號鏈的停止位光柵實現(xiàn)定位。

（1）當芯棒頭部通過2號鏈的減速光柵并經(jīng)過延時后，3號鏈開始自動運行。

（2）芯棒頭部到達3號鏈減速位時開始減速。

（3）當芯棒尾部經(jīng)過3號鏈停止位光柵時，3號鏈停止，芯棒靠慣性繼續(xù)向前移動并停止。

（4）三號鏈開始低速反轉(zhuǎn)。

（5）當芯棒尾柄到達3號鏈停止位光柵時，3號鏈再次停止，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，芯棒靠慣性移動的距離很小，幾乎與3號鏈同時停止，可以達到對精度的要求。目前這種方案較原方案的主要缺點是會減慢芯棒循環(huán)的節(jié)奏，反轉(zhuǎn)過程持續(xù)約3秒，但在目前的生產(chǎn)節(jié)奏下，可以滿足生產(chǎn)要求。

3.2 電氣控制程序

反轉(zhuǎn)通過程序中新加的功能塊SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd實現(xiàn)。

當芯棒從2號鏈輸送至3號鏈，3號鏈停止后，程序給出信號“LubLineRCVtoChain3End_SeqEnd”，作為SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd功能塊的SeqStart信號。在同時滿足SeqReady和SeqStart的條件下，功能塊開始執(zhí)行，滿足3號鏈減速位光柵有信號且停止位光柵無信號的情況下，3號鏈開始反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)至停止位光柵有信號時反轉(zhuǎn)停止，此時SeqStop輸出為1，功能塊執(zhí)行結(jié)束。同時對從預熱爐到3號鏈、從2號鏈到3號鏈兩種情況，也加入了相同的功能。

3.3 故障及處理

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

（1）由于震動或者碰撞，光柵的檢測位置發(fā)生偏移，會引起芯棒最終停止位置的改變。如果偏移較大，芯棒在放到預穿線時，尾柄會撞擊接料槽，使預穿齒條位置偏離起始位，自動中斷，需要調(diào)整光柵的位置，會造成較長停機時間。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，通過調(diào)整延時的時間來實現(xiàn)對芯棒位置的調(diào)整，以節(jié)省時間。

（2）更換芯棒規(guī)格后，偶爾會出現(xiàn)該光柵會檢測不到尾柄前部較細的部分，出現(xiàn)提前減速、停止，反轉(zhuǎn)后撞擊升降擋板的情況，此問題只能通過現(xiàn)場調(diào)整光柵位置解決。

4 結(jié)語

上述芯棒在潤滑線上的定位方式在煙寶PQF軋機芯棒循環(huán)系統(tǒng)中使用3年來，運行穩(wěn)定，可以滿足生產(chǎn)的需要。

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