摘 要:目前國內(nèi)市場對薄帶鋼的需求持續(xù)增長,主要應用于食品罐、飲料罐、凈瓶包裝、禮品盒等。由于帶鋼厚度薄,容易出現(xiàn)跑偏的情況,所以使用糾偏裝置是必須的。本文介紹目前國內(nèi)普遍使用的EMG糾偏裝置,闡述CPC、EPC在連續(xù)薄帶鋼生產(chǎn)線的應用。
關鍵詞:糾偏裝置;CPC;EPC;薄帶鋼
1 前言
EMG糾偏裝置在酸洗、冷軋、平整、重卷、橫切等機組廣泛應用,對提高產(chǎn)量,保證成品帶鋼質(zhì)量起到至關重要的作用。隨著市場需求的不斷變化,工藝設備性能進一步改進,帶鋼不僅變窄,而且變薄,同時機組速度逐年的增加,對卷取過程中邊部的整齊度要求也越來越高,這無疑增加了帶鋼跑偏的風險,對設備的控制能力和控制精度提出了更加嚴苛的要求。
2 帶鋼跑偏主要原因
一般情況下,帶鋼貼在輥子上運動,與輥子表面接觸,由于帶鋼張力、輥子與帶鋼表面摩擦力以及輥型的關系,帶鋼會平行于機組中心線運行,表面張力分布平均。但是在實際生產(chǎn)中,由于各種外界因素的干擾,帶鋼正常運行受到干擾,導致帶鋼跑偏。主要原因有:
(1)原料板型缺陷,如:邊浪、鐮刀彎、焊縫對中不良,兩側厚度不均等。如果原料板型良好,帶鋼表面張力分布均勻,則不易跑偏。
(2)設備安裝缺陷,如:輥子水平度、輥子與機組中心線的垂直度、活動軌道安裝精度等也是造成跑偏的重要原因。
(3)輥型因素,如輥面凸度、輥面粗糙度、磨損程度,錐度等。比如輥子錐度增加,張力的不平均度也會隨之增加,如張力合力與機組的中心線不在同一直線上,就會產(chǎn)生跑偏現(xiàn)象,帶鋼將偏向輥徑較小的一端。
(4)工藝參數(shù)影響,如:涂油量、張力設定值,加減速等,比如在機組甩尾過程中,如果短時間內(nèi)機組的速度變化非常大,帶鋼就會在機架內(nèi)打滑,導致成品卷出現(xiàn)溢出邊。
綜上所述,帶鋼的跑偏原因多種多樣,對生產(chǎn)影響巨大,所以更加需要糾偏設備,保證帶鋼能夠在預定的位置運行。
3 EMG糾偏系統(tǒng)介紹
根據(jù)控制帶鋼位置的不同,EMG帶鋼糾偏系統(tǒng)可分為兩種,對中糾偏系統(tǒng)(簡稱CPC)和對邊糾偏系統(tǒng)(簡稱EPC),其作用是保持帶鋼連續(xù)運行在機組中心位置或邊部位置。
糾偏系統(tǒng)由位置檢測傳感器、電氣控制單元、液壓控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構和位置檢測器五部分組成。是一個機電一體化的全自動控制系統(tǒng),具有閉環(huán)調(diào)節(jié)的功能。EPC和CPC的工作原理是相同的,但CPC一般檢測帶鋼的兩側,使其一直運行在機組的中心線,而EPC應用于卷曲機處,只檢測帶鋼的一側,使帶鋼邊部對齊,保證成品鋼卷邊部整齊。
糾偏系統(tǒng)的控制原理比較簡單,控制速度快,控制精度高。位置檢測傳感器通過CAN總線與電氣控制單元實時傳輸測量值,當出現(xiàn)異常變化時(即跑偏),電動控制單元根據(jù)當前偏移量計算執(zhí)行機構動作距離,輸出控制信號,控制液壓控制系統(tǒng)伺服控制閥,調(diào)節(jié)伺服閥開口度從而改變液壓油的流量和方向,液壓油到達液壓缸之后,推動執(zhí)行機構做出相應的動作,由于帶鋼表面與輥子摩擦力的原因,帶鋼開始移動,與目標值差距減小,直到偏差值消失。由于液壓缸行程是一定的,為了保護執(zhí)行機構,有一個專門檢測液壓缸伸縮量的位置檢測器,當液壓缸伸出達到總行程的80%時,系統(tǒng)會提示報警,當液壓缸全部伸出時,系統(tǒng)會自動關閉伺服控制閥,防止損壞設備。
4 EMG糾偏系統(tǒng)種類
在連續(xù)薄帶鋼生產(chǎn)線,開卷機與機組糾偏采用CPC系統(tǒng),保證帶鋼一直處于機組中心線,卷取機采用EPC系統(tǒng),保證成品鋼卷邊部整齊。常見的糾偏有開卷機對中糾偏、機組對中糾偏、退火爐對中糾偏和卷取機對邊糾偏幾種。
開卷機對中糾偏:其主要作用是為了使帶鋼能準確進入機組中心線,當位置檢測傳感器檢測到帶鋼偏離機組中心線時,開卷機整體沿芯軸軸向移動,帶動帶鋼一起移動,從而將帶鋼糾正到機組中心線位置。
機組對中系統(tǒng):其主要主要是保證帶鋼一直運行在機組中心線處,防止帶鋼跑偏,其利用液壓缸推動糾偏框架及糾偏輥擺動,由于糾偏輥與帶鋼之間的摩擦力,使帶鋼反向移動,從而實現(xiàn)糾偏。
退火爐對中糾偏系統(tǒng):退火爐溫度高,一旦出現(xiàn)跑偏情況極其容易斷帶,后果嚴重。退火爐糾偏的糾偏輥既是爐輥又是糾偏輥,由電機驅(qū)動螺旋千斤頂傳動。 由于爐內(nèi)糾偏機構旋轉(zhuǎn)中心為入口輥的入口母線與爐體中心的交點,所以爐內(nèi)糾偏執(zhí)行機構無實際擺動旋轉(zhuǎn)軸,而是按幾何旋轉(zhuǎn)中心設置圓弧軌道來實現(xiàn)糾偏輥系的擺動旋轉(zhuǎn)。典型的爐內(nèi)糾偏機構由爐體操作側和傳動側兩個對稱的旋轉(zhuǎn)擺動機構組成,每側的旋轉(zhuǎn)擺動機構各由4個滾輪支撐,各由1個電動推桿配合位移傳感器同步驅(qū)動。
卷取機對邊糾偏系統(tǒng):一般在距離卷取機4~5m處安裝光電式位置檢測傳感器,只檢測帶鋼的一側,當位置檢測傳感器檢測到帶鋼位置發(fā)生偏離,卷取機整體沿芯軸軸向移動。帶動帶鋼一起移動從而可以保證帶鋼在卷取時邊緣整齊。
5 結束語
連續(xù)薄帶鋼生產(chǎn)線,帶鋼厚度薄,機組速度快,控制難度大,再加上很多不可控的其他因素,導致帶鋼跑偏的可能性增加。利用EMG糾偏系統(tǒng),可以很好的改善帶鋼跑偏的情況,保證生產(chǎn)線連續(xù)運行,提高產(chǎn)量的同時保證了產(chǎn)品質(zhì)量。同時具有便于控制、無損耗、免維護、自調(diào)節(jié)、事故率低的優(yōu)點。
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作者簡介:楊春陽(1987-),男,內(nèi)蒙古興安盟人,本科,助理工程師,主要從事:電氣自動化工作。endprint