王 菊 張春煜

（中冶陜壓重工設(shè)備有限公司 陜西西安 710119）

1 前言

為了提高生產(chǎn)效率，保證機組工藝段的正常運行，連續(xù)處理機組的出口段一般設(shè)有兩臺卷取機交替卷取，且卷取機一般都具備上下卷取的功能。如連續(xù)退火機組、連續(xù)鍍鋅機組、連續(xù)酸洗機組等多采用此種形式。機組具有自動卸卷、出口自動穿帶、自動加速、自動減速和帶尾自動準(zhǔn)確停車等功能。帶尾準(zhǔn)確停車對卸卷時間、鋼卷外圈的質(zhì)量、后續(xù)步進梁運輸、鋼卷打包都有較大影響。下面就從機械設(shè)計的角度對某碳鋼連續(xù)鍍鋅機組的出口段帶尾自動準(zhǔn)確停車進行介紹和計算。

2 初始條件

某碳鋼連續(xù)鍍鋅機組的出口段布置見圖1，帶鋼從出口張力輥進入1＃卷取機或2＃卷取機，為適應(yīng)生產(chǎn)的需要，卷取機具有上下卷取的功能。在此對上卷取和下卷取的帶尾自動停車分別進行分析和計算。設(shè)計時，帶尾自動準(zhǔn)確停車需要的條件如下：

圖1 帶鋼連續(xù)機組出口段布置形式

1）上卷取，分析見圖2。

圖2 上卷取布置分析

已知條件：

鋼卷外徑Dc可由卷取機電機角速度編碼器測得；

轉(zhuǎn)向輥直徑D1已知；

光電開關(guān)與轉(zhuǎn)向夾送輥轉(zhuǎn)向輥中心距離L1已知；

轉(zhuǎn)向夾送輥中心與卷取機卷筒中心水平和豎直距離X1、Y1已知；

帶尾最終停止位置與卷筒豎直中心線的夾角α3可根據(jù)鋼卷大小設(shè)定，已知。

2）下卷取，分析見圖3。

圖3 下卷取布置分析

已知條件：

鋼卷外徑Dc可由卷取機電機角速度編碼器測得；

轉(zhuǎn)向輥直徑D1已知；

光電開關(guān)與轉(zhuǎn)向夾送輥轉(zhuǎn)向輥中心距離L1已知；轉(zhuǎn)向夾送輥中心與卷取機卷筒中心水平和豎直距離X1、Y1已知；

帶尾最終停止位置與卷筒豎直中心線的夾角α24可根據(jù)鋼卷大小設(shè)定，已知。

3 設(shè)計計算

出口段帶鋼減速被飛剪剪切后，帶尾通過轉(zhuǎn)向夾送輥前的光電開關(guān)，此時可檢測和計算出帶尾的長度，計算出帶尾到切點位置卷筒旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，加上帶尾切點位置旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置卷筒旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，卷筒旋轉(zhuǎn)的總?cè)?shù)與減速機減速比的乘積為電機所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，知道電機測速編碼器的每圈脈沖數(shù)，就可以知道帶尾準(zhǔn)確停車所需要的編碼器的脈沖數(shù)，自動進行出口帶尾停車。具體計算如下：

3.1 上卷取

由圖2可知：

帶長L2為

帶長L3為

帶尾由光電開關(guān)運行到鋼卷切點位置卷筒旋轉(zhuǎn)的角度θ1

帶尾由鋼卷切點位置到設(shè)定位置卷筒旋轉(zhuǎn)的角度θ2

帶尾由光電開關(guān)運行到設(shè)定位置卷筒旋轉(zhuǎn)的總角度θ

卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)n

電機編碼器從帶尾經(jīng)光電開關(guān)到停車需要的脈沖數(shù)m

i——減速機減速比

m1——編碼器每圈脈沖數(shù)，如10 24，20 48等

3.2 下卷取

由圖3可知：

帶長L22為

帶長L23為

帶尾由光電開關(guān)運行到鋼卷切點位置卷筒旋轉(zhuǎn)的角度θ21

帶尾由鋼卷切點位置到設(shè)定位置卷筒旋轉(zhuǎn)的角度θ22

帶尾由光電開關(guān)運行到設(shè)定位置卷筒旋轉(zhuǎn)的總角度θ20

卷筒的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)n2

電機編碼器從帶尾經(jīng)光電開關(guān)到停車需要的脈沖數(shù)m2

i為減速機減速比

m1為編碼器每圈脈沖數(shù)，如10 24，20 48等

4 結(jié)語

通過以上計算和分析，對出口段帶鋼自動準(zhǔn)確停車的電氣控制提供了數(shù)學(xué)模型和公式，使電氣控制更加準(zhǔn)確，自動卸卷和自動帶尾停車更加匹配，保證機組更加順利運行，另外，對防止帶尾帶鋼損壞，影響鋼卷質(zhì)量，保護設(shè)備具有現(xiàn)實意義。

此出口帶尾自動準(zhǔn)確停車的計算，在國內(nèi)多個連續(xù)退火機組和鍍鋅機組都進行應(yīng)用，控制精確，達到機組控制要求。

［1］陳光，汪峰著.梅鋼冷軋軋機卷取張力控制及帶尾定位 .［J］梅山科技，2010（6）.

［2］劉惠茹等.冷軋鍍鋅線卷取機甩尾時帶尾的定位控制.［C］河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會，2006.