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        冷軋中飛剪的控制原理

        2014-11-10 14:32:58郝艷平
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2014年18期
        關(guān)鍵詞:工作原理

        郝艷平

        摘 要:飛剪是一種能快速切斷鐵板、鋼管、紙卷的加工設(shè)備,是冶金軋鋼行業(yè)、高速線材及螺紋鋼定尺剪斷機(jī),是現(xiàn)代軋制棒材剪斷中的產(chǎn)品,具有耗電少、投資成本低的特點(diǎn)。主要用途:飛剪常用于軋鋼,造紙等生產(chǎn)線上。

        關(guān)鍵詞:工作原理 控制原理 傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)動(dòng)作

        中圖分類(lèi)號(hào):TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)06(c)-0065-02

        飛剪安放在軋制線的后部,將軋件切成定尺或僅切頭切尾。在冷、熱帶鋼車(chē)間的橫剪機(jī)組、重剪機(jī)組、鍍鋅機(jī)組和鍍錫機(jī)組里都配置有各種不同類(lèi)型的飛剪,將帶鋼剪成定尺或裁成規(guī)定重量的鋼卷。廣泛采用飛剪有利于使軋鋼生產(chǎn)迅速向高速化、連續(xù)化方向發(fā)展。

        由飛剪的剪切力是由飛剪電動(dòng)機(jī)的功率,及其傳動(dòng)軸系在加速時(shí)的慣量合成的。當(dāng)剪刃達(dá)到剪切開(kāi)始點(diǎn)時(shí)速度的水平分量要與帶鋼同步。所以,飛剪的傳動(dòng)控制目標(biāo)是準(zhǔn)確升速達(dá)到帶鋼的剪切速度;飛剪剪切后的回位的正確停車(chē)。

        3 飛剪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

        飛剪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分為三個(gè)階段,即啟動(dòng)加速段、剪切段、減速定位段。

        3.1 啟動(dòng)加速段

        在啟動(dòng)加速段,剪刃由零速啟動(dòng)到與軋件線速度相同步(切頭時(shí)乘以超前系數(shù),切尾乘以滯后系數(shù))。啟動(dòng)加速段的加速度可以采用定加速度方式,也可以采用變加速度方式,變加速度方式的優(yōu)點(diǎn)是在低于最大線速度的場(chǎng)合,可以減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。

        3.2 剪切段

        剪切段分為剪切前段和剪切后段。

        剪切前段指當(dāng)剪刃與軋件接觸到上下剪刃合口位這一過(guò)程。在這一階段中,軋件的線速度是水平方向,而剪刃的線速度是切線的方向,因此剪刃在水平方向的分速度為當(dāng)軋件直徑較大時(shí),這一因素影響是不容忽視的,否則軋件的線速度和剪刃水平方向線速度不同,軋件和剪刃之間的作用力會(huì)損傷剪刃。

        剪切后段的情況與剪切前段相似,只是過(guò)程相反。這時(shí)軋件已經(jīng)被切斷,但是還要保持剪刃的速度與軋件相同步,直至剪刃與軋件脫離進(jìn)入減速定位段。

        3.3 減速定位段

        在這個(gè)階段中,控制系統(tǒng)由速度-電流雙環(huán)控制切換為位置-速度-電流三環(huán)控制,是典型的位置閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)。位置閉環(huán)應(yīng)采用比例-積分調(diào)節(jié)方式,這將使得剪刃在停止位置沒(méi)有靜差,有利于剪切的準(zhǔn)確性。但是由于傳遞函數(shù)階數(shù)增加,影響穩(wěn)定性,在調(diào)節(jié)器參數(shù)配置上要精確計(jì)算。

        4 飛剪傳動(dòng)

        見(jiàn)圖2。

        5 機(jī)構(gòu)動(dòng)作描敘

        (1)根據(jù)鋼卷長(zhǎng)度和鋼卷進(jìn)入軋機(jī)的長(zhǎng)度機(jī)組自動(dòng)降速,在焊縫未焊縫檢測(cè)器前帶鋼速度應(yīng)小于等于過(guò)焊縫速度。

        (2)由軋機(jī)入口焊縫探測(cè)器發(fā)出焊縫達(dá)到,機(jī)組開(kāi)始精確計(jì)算軋機(jī)中鋼帶長(zhǎng)度。

        (3)機(jī)組計(jì)算動(dòng)態(tài)變規(guī)格斜鍥長(zhǎng)度計(jì)算,確定動(dòng)態(tài)變規(guī)格點(diǎn),或過(guò)焊縫輥縫輸出點(diǎn)。

        (4)軋機(jī)速度控制系統(tǒng)進(jìn)入前置控制模式,厚度控制系統(tǒng)關(guān)閉。

        (5)各機(jī)架輸出最佳板形輥縫。

        (6)當(dāng)焊縫通過(guò)N+1機(jī)架后,機(jī)組向N機(jī)架輸出穩(wěn)態(tài)輥縫,輸出新竄輥值、彎輥值。

        (7)當(dāng)帶鋼焊縫進(jìn)入倒數(shù)第二個(gè)機(jī)架時(shí),飛剪夾送輥啟動(dòng)后,飛剪夾送輥夾緊、1#卷取機(jī)夾送輥啟動(dòng)后,1#卷取機(jī)夾送輥夾緊,(2#卷取機(jī)夾送輥啟動(dòng),2#卷取機(jī)夾送輥夾緊;磁性皮帶啟動(dòng))。

        (8)機(jī)組根據(jù)人工選擇飛剪剪切點(diǎn)的要求計(jì)算剪切時(shí)間。

        (9)飛剪剪刃在未接觸鋼帶前,飛剪應(yīng)按一定加速度達(dá)到等于帶鋼速度。

        (10)飛剪轉(zhuǎn)鼓軸上裝有編碼器,在飛剪剪切完畢后,準(zhǔn)確確定飛剪剪刃停機(jī)位置。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 張亮,張期.冷軋中飛剪的控制原理[J].電氣開(kāi)關(guān),2003(2).

        [2] 宋蕾.冷軋過(guò)程控制模型優(yōu)化設(shè)定研究[D].遼寧科技大學(xué),2008.

        [3] 丁修.軋制過(guò)程自動(dòng)化|M|.北京:冶金工業(yè)出版社,2000.endprint

        摘 要:飛剪是一種能快速切斷鐵板、鋼管、紙卷的加工設(shè)備,是冶金軋鋼行業(yè)、高速線材及螺紋鋼定尺剪斷機(jī),是現(xiàn)代軋制棒材剪斷中的產(chǎn)品,具有耗電少、投資成本低的特點(diǎn)。主要用途:飛剪常用于軋鋼,造紙等生產(chǎn)線上。

        關(guān)鍵詞:工作原理 控制原理 傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)動(dòng)作

        中圖分類(lèi)號(hào):TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)06(c)-0065-02

        飛剪安放在軋制線的后部,將軋件切成定尺或僅切頭切尾。在冷、熱帶鋼車(chē)間的橫剪機(jī)組、重剪機(jī)組、鍍鋅機(jī)組和鍍錫機(jī)組里都配置有各種不同類(lèi)型的飛剪,將帶鋼剪成定尺或裁成規(guī)定重量的鋼卷。廣泛采用飛剪有利于使軋鋼生產(chǎn)迅速向高速化、連續(xù)化方向發(fā)展。

        由飛剪的剪切力是由飛剪電動(dòng)機(jī)的功率,及其傳動(dòng)軸系在加速時(shí)的慣量合成的。當(dāng)剪刃達(dá)到剪切開(kāi)始點(diǎn)時(shí)速度的水平分量要與帶鋼同步。所以,飛剪的傳動(dòng)控制目標(biāo)是準(zhǔn)確升速達(dá)到帶鋼的剪切速度;飛剪剪切后的回位的正確停車(chē)。

        3 飛剪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

        飛剪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分為三個(gè)階段,即啟動(dòng)加速段、剪切段、減速定位段。

        3.1 啟動(dòng)加速段

        在啟動(dòng)加速段,剪刃由零速啟動(dòng)到與軋件線速度相同步(切頭時(shí)乘以超前系數(shù),切尾乘以滯后系數(shù))。啟動(dòng)加速段的加速度可以采用定加速度方式,也可以采用變加速度方式,變加速度方式的優(yōu)點(diǎn)是在低于最大線速度的場(chǎng)合,可以減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。

        3.2 剪切段

        剪切段分為剪切前段和剪切后段。

        剪切前段指當(dāng)剪刃與軋件接觸到上下剪刃合口位這一過(guò)程。在這一階段中,軋件的線速度是水平方向,而剪刃的線速度是切線的方向,因此剪刃在水平方向的分速度為當(dāng)軋件直徑較大時(shí),這一因素影響是不容忽視的,否則軋件的線速度和剪刃水平方向線速度不同,軋件和剪刃之間的作用力會(huì)損傷剪刃。

        剪切后段的情況與剪切前段相似,只是過(guò)程相反。這時(shí)軋件已經(jīng)被切斷,但是還要保持剪刃的速度與軋件相同步,直至剪刃與軋件脫離進(jìn)入減速定位段。

        3.3 減速定位段

        在這個(gè)階段中,控制系統(tǒng)由速度-電流雙環(huán)控制切換為位置-速度-電流三環(huán)控制,是典型的位置閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)。位置閉環(huán)應(yīng)采用比例-積分調(diào)節(jié)方式,這將使得剪刃在停止位置沒(méi)有靜差,有利于剪切的準(zhǔn)確性。但是由于傳遞函數(shù)階數(shù)增加,影響穩(wěn)定性,在調(diào)節(jié)器參數(shù)配置上要精確計(jì)算。

        4 飛剪傳動(dòng)

        見(jiàn)圖2。

        5 機(jī)構(gòu)動(dòng)作描敘

        (1)根據(jù)鋼卷長(zhǎng)度和鋼卷進(jìn)入軋機(jī)的長(zhǎng)度機(jī)組自動(dòng)降速,在焊縫未焊縫檢測(cè)器前帶鋼速度應(yīng)小于等于過(guò)焊縫速度。

        (2)由軋機(jī)入口焊縫探測(cè)器發(fā)出焊縫達(dá)到,機(jī)組開(kāi)始精確計(jì)算軋機(jī)中鋼帶長(zhǎng)度。

        (3)機(jī)組計(jì)算動(dòng)態(tài)變規(guī)格斜鍥長(zhǎng)度計(jì)算,確定動(dòng)態(tài)變規(guī)格點(diǎn),或過(guò)焊縫輥縫輸出點(diǎn)。

        (4)軋機(jī)速度控制系統(tǒng)進(jìn)入前置控制模式,厚度控制系統(tǒng)關(guān)閉。

        (5)各機(jī)架輸出最佳板形輥縫。

        (6)當(dāng)焊縫通過(guò)N+1機(jī)架后,機(jī)組向N機(jī)架輸出穩(wěn)態(tài)輥縫,輸出新竄輥值、彎輥值。

        (7)當(dāng)帶鋼焊縫進(jìn)入倒數(shù)第二個(gè)機(jī)架時(shí),飛剪夾送輥啟動(dòng)后,飛剪夾送輥夾緊、1#卷取機(jī)夾送輥啟動(dòng)后,1#卷取機(jī)夾送輥夾緊,(2#卷取機(jī)夾送輥啟動(dòng),2#卷取機(jī)夾送輥夾緊;磁性皮帶啟動(dòng))。

        (8)機(jī)組根據(jù)人工選擇飛剪剪切點(diǎn)的要求計(jì)算剪切時(shí)間。

        (9)飛剪剪刃在未接觸鋼帶前,飛剪應(yīng)按一定加速度達(dá)到等于帶鋼速度。

        (10)飛剪轉(zhuǎn)鼓軸上裝有編碼器,在飛剪剪切完畢后,準(zhǔn)確確定飛剪剪刃停機(jī)位置。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 張亮,張期.冷軋中飛剪的控制原理[J].電氣開(kāi)關(guān),2003(2).

        [2] 宋蕾.冷軋過(guò)程控制模型優(yōu)化設(shè)定研究[D].遼寧科技大學(xué),2008.

        [3] 丁修.軋制過(guò)程自動(dòng)化|M|.北京:冶金工業(yè)出版社,2000.endprint

        摘 要:飛剪是一種能快速切斷鐵板、鋼管、紙卷的加工設(shè)備,是冶金軋鋼行業(yè)、高速線材及螺紋鋼定尺剪斷機(jī),是現(xiàn)代軋制棒材剪斷中的產(chǎn)品,具有耗電少、投資成本低的特點(diǎn)。主要用途:飛剪常用于軋鋼,造紙等生產(chǎn)線上。

        關(guān)鍵詞:工作原理 控制原理 傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)動(dòng)作

        中圖分類(lèi)號(hào):TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)06(c)-0065-02

        飛剪安放在軋制線的后部,將軋件切成定尺或僅切頭切尾。在冷、熱帶鋼車(chē)間的橫剪機(jī)組、重剪機(jī)組、鍍鋅機(jī)組和鍍錫機(jī)組里都配置有各種不同類(lèi)型的飛剪,將帶鋼剪成定尺或裁成規(guī)定重量的鋼卷。廣泛采用飛剪有利于使軋鋼生產(chǎn)迅速向高速化、連續(xù)化方向發(fā)展。

        由飛剪的剪切力是由飛剪電動(dòng)機(jī)的功率,及其傳動(dòng)軸系在加速時(shí)的慣量合成的。當(dāng)剪刃達(dá)到剪切開(kāi)始點(diǎn)時(shí)速度的水平分量要與帶鋼同步。所以,飛剪的傳動(dòng)控制目標(biāo)是準(zhǔn)確升速達(dá)到帶鋼的剪切速度;飛剪剪切后的回位的正確停車(chē)。

        3 飛剪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

        飛剪的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分為三個(gè)階段,即啟動(dòng)加速段、剪切段、減速定位段。

        3.1 啟動(dòng)加速段

        在啟動(dòng)加速段,剪刃由零速啟動(dòng)到與軋件線速度相同步(切頭時(shí)乘以超前系數(shù),切尾乘以滯后系數(shù))。啟動(dòng)加速段的加速度可以采用定加速度方式,也可以采用變加速度方式,變加速度方式的優(yōu)點(diǎn)是在低于最大線速度的場(chǎng)合,可以減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。

        3.2 剪切段

        剪切段分為剪切前段和剪切后段。

        剪切前段指當(dāng)剪刃與軋件接觸到上下剪刃合口位這一過(guò)程。在這一階段中,軋件的線速度是水平方向,而剪刃的線速度是切線的方向,因此剪刃在水平方向的分速度為當(dāng)軋件直徑較大時(shí),這一因素影響是不容忽視的,否則軋件的線速度和剪刃水平方向線速度不同,軋件和剪刃之間的作用力會(huì)損傷剪刃。

        剪切后段的情況與剪切前段相似,只是過(guò)程相反。這時(shí)軋件已經(jīng)被切斷,但是還要保持剪刃的速度與軋件相同步,直至剪刃與軋件脫離進(jìn)入減速定位段。

        3.3 減速定位段

        在這個(gè)階段中,控制系統(tǒng)由速度-電流雙環(huán)控制切換為位置-速度-電流三環(huán)控制,是典型的位置閉環(huán)隨動(dòng)系統(tǒng)。位置閉環(huán)應(yīng)采用比例-積分調(diào)節(jié)方式,這將使得剪刃在停止位置沒(méi)有靜差,有利于剪切的準(zhǔn)確性。但是由于傳遞函數(shù)階數(shù)增加,影響穩(wěn)定性,在調(diào)節(jié)器參數(shù)配置上要精確計(jì)算。

        4 飛剪傳動(dòng)

        見(jiàn)圖2。

        5 機(jī)構(gòu)動(dòng)作描敘

        (1)根據(jù)鋼卷長(zhǎng)度和鋼卷進(jìn)入軋機(jī)的長(zhǎng)度機(jī)組自動(dòng)降速,在焊縫未焊縫檢測(cè)器前帶鋼速度應(yīng)小于等于過(guò)焊縫速度。

        (2)由軋機(jī)入口焊縫探測(cè)器發(fā)出焊縫達(dá)到,機(jī)組開(kāi)始精確計(jì)算軋機(jī)中鋼帶長(zhǎng)度。

        (3)機(jī)組計(jì)算動(dòng)態(tài)變規(guī)格斜鍥長(zhǎng)度計(jì)算,確定動(dòng)態(tài)變規(guī)格點(diǎn),或過(guò)焊縫輥縫輸出點(diǎn)。

        (4)軋機(jī)速度控制系統(tǒng)進(jìn)入前置控制模式,厚度控制系統(tǒng)關(guān)閉。

        (5)各機(jī)架輸出最佳板形輥縫。

        (6)當(dāng)焊縫通過(guò)N+1機(jī)架后,機(jī)組向N機(jī)架輸出穩(wěn)態(tài)輥縫,輸出新竄輥值、彎輥值。

        (7)當(dāng)帶鋼焊縫進(jìn)入倒數(shù)第二個(gè)機(jī)架時(shí),飛剪夾送輥啟動(dòng)后,飛剪夾送輥夾緊、1#卷取機(jī)夾送輥啟動(dòng)后,1#卷取機(jī)夾送輥夾緊,(2#卷取機(jī)夾送輥啟動(dòng),2#卷取機(jī)夾送輥夾緊;磁性皮帶啟動(dòng))。

        (8)機(jī)組根據(jù)人工選擇飛剪剪切點(diǎn)的要求計(jì)算剪切時(shí)間。

        (9)飛剪剪刃在未接觸鋼帶前,飛剪應(yīng)按一定加速度達(dá)到等于帶鋼速度。

        (10)飛剪轉(zhuǎn)鼓軸上裝有編碼器,在飛剪剪切完畢后,準(zhǔn)確確定飛剪剪刃停機(jī)位置。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 張亮,張期.冷軋中飛剪的控制原理[J].電氣開(kāi)關(guān),2003(2).

        [2] 宋蕾.冷軋過(guò)程控制模型優(yōu)化設(shè)定研究[D].遼寧科技大學(xué),2008.

        [3] 丁修.軋制過(guò)程自動(dòng)化|M|.北京:冶金工業(yè)出版社,2000.endprint

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