楊震

摘 要：熱軋生產(chǎn)線卷取機(jī)廣泛應(yīng)用，而芯軸作為卷取機(jī)的核心部件，用來把軋制的板帶做進(jìn)一步的成卷處理. 板帶進(jìn)入卷取機(jī)的同時(shí)在助卷輥和芯軸的約束下彎曲形變成卷。芯軸的控制有傳動控制和膨脹控制。

關(guān)鍵詞：芯軸；傳動控制；膨脹控制

中圖分類號：TG33.2+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0067-01

熱軋生產(chǎn)線作為智能化工廠的重要組成部分是我國現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一環(huán)，而芯軸是熱軋生產(chǎn)線重要設(shè)備之一，直接關(guān)系到整個(gè)熱軋生產(chǎn)的成敗，在軋鋼過程中它能將帶鋼順利成卷并卷取整齊，緊湊。這樣便于熱軋帶鋼的存儲和運(yùn)輸。所以對芯軸的自動控制必須做到精密、可靠。

1 芯軸傳動控制

芯軸的傳動控制主要從卷取時(shí)序上分為卷取開始，卷取過程，卷取結(jié)束。大功率電機(jī)通過兩級速度變速箱作用在芯軸上，如圖1所示。

1.1 卷取開始

當(dāng)卷取機(jī)等待下一塊帶鋼進(jìn)入時(shí)，芯軸控制為速度控制。芯軸速度的設(shè)定值為末架精軋機(jī)的速度加上一個(gè)增益值。一旦帶鋼頭部到達(dá)一號助卷輥，助卷輥開始進(jìn)行踏步控制，在助卷輥輥和芯軸超調(diào)速度的作用下，帶鋼受到彎曲力形變成卷，帶鋼成卷幾圈后，芯軸處于完全膨脹狀態(tài)，將已經(jīng)成卷的帶鋼漲緊。此時(shí)在夾送輥與芯軸之間建立張力，芯軸開始張力控制。電機(jī)轉(zhuǎn)矩隨著鋼卷圈數(shù)的增加而緩慢地增長，這樣帶鋼張力就可以保持恒定不變，卷出來的鋼卷才整齊緊湊。

1.2 卷取過程

在卷取過程中，通過傳動系統(tǒng)下發(fā)的設(shè)定值來保持帶鋼張力的恒定。一旦末架精軋機(jī)拋鋼，末架精軋機(jī)的帶鋼的張力由夾送輥承接。等到在夾送輥轉(zhuǎn)矩達(dá)到轉(zhuǎn)矩最大值時(shí)，芯軸驅(qū)動把帶鋼的張力減小，帶鋼減速。

1.3 卷取結(jié)束

根據(jù)帶鋼跟蹤系統(tǒng)，卷取機(jī)和夾送輥在帶鋼尾部到達(dá)熱金屬探測傳感器時(shí)進(jìn)行減速。帶鋼的張力也由一個(gè)張力設(shè)定開始減小。夾送輥拋鋼以后，張力消失。當(dāng)帶鋼尾部到達(dá)鋼卷五點(diǎn)鐘方向時(shí)芯軸速度停止，目的是方便卸卷小車卸卷時(shí)，鋼卷最外一圈保持緊湊。這個(gè)停止時(shí)序是根據(jù)帶鋼跟蹤系統(tǒng)來控制的，如果定位不準(zhǔn)，操作工點(diǎn)動芯軸手動定位。當(dāng)卸卷小車卸卷過程中，根據(jù)程序設(shè)定，芯軸以一個(gè)很小的速度的反向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)卸卷小車前進(jìn)到打包機(jī)鞍座位置時(shí)芯軸停止，速度為零。

2 芯軸膨脹控制

芯軸由一個(gè)空心體和圍繞該空心體的四段弧形體組成，空心體中包含有一個(gè)用來移動各段的撐桿，撐桿是跟液壓缸連在一起的。膨脹液壓缸的無桿腔和有桿腔是由一個(gè)負(fù)責(zé)膨脹運(yùn)動的伺服閥來控制的。芯軸驅(qū)動側(cè)有一個(gè)超聲波位置傳感器，用于控制撐桿的位置，這樣可以保證卷取期間能夠準(zhǔn)確地控制撐桿的各個(gè)位置。芯軸的脹縮運(yùn)動是通過撐桿的移動來實(shí)現(xiàn)的，撐桿行程和芯軸直徑的關(guān)系如圖2所示。

芯軸膨脹位置分為預(yù)膨脹位置，完全膨脹位置，收縮位置。為了確保卷好的鋼卷可以從卷取機(jī)的芯軸上準(zhǔn)確無誤地卸出，芯軸必須在卷取開始之前處于預(yù)膨脹位置。當(dāng)鋼卷卷取到一圈半以后，芯軸便開始完全膨脹。當(dāng)帶鋼張力完全建立起來之后，，此時(shí)芯軸一直處于完全膨脹位置并保持。在鋼卷卷好、停止，卸卷小車提升臺以適當(dāng)?shù)膲毫εc鋼卷接觸后。芯軸必須再次收縮以便把鋼卷準(zhǔn)確卸出。

3 結(jié)語

通過芯軸的自動化控制，很好地提高了芯軸的控制精度，使得帶鋼能夠順利進(jìn)入卷取機(jī)并卷取整齊、緊湊，為熱軋帶鋼的存儲和運(yùn)輸提供了便利。也為以后新技術(shù)的提出、改進(jìn)提供了依據(jù)。