李子武,關東垚
(廣州JFE 鋼板有限公司,廣東廣州 510000)
連續(xù)酸洗-冷軋帶鋼生產線,簡稱PL-CM 生產線或酸軋線,近年來在國內得到快速發(fā)展。其原材料為熱軋帶鋼卷,產品為冷軋帶鋼,產品表面質量好,尺寸精度高,用途很廣,如汽車制造、電氣產品、機車車輛等。很多PL-TCM 產線使用日本TMEIC 閃光焊機作為入口的主要工藝設備,閃光焊機的作用就是將產線前行卷的帶尾和后行卷的帶頭焊接在一起。
為了快速連續(xù)生產,與基板一樣,產線焊縫需要在軋機處進行軋制,軋制至與產品一樣的寬度和厚度。閃光焊機的基本原理是:帶頭夾具和帶尾夾具帶頭和帶尾中心高度固定在同一水平高度平面,通過電弧將帶頭和帶尾對接截面處的基板融化,然后夾具動作,將帶頭帶尾強力擠壓在一起,通過融化了的基板將前、后鋼板牢固地焊接在一起。在這個擠壓過程中,多余的熔融物就會被擠壓出對接口截面形成焊渣,需要焊機的焊縫刮刀把焊渣進行光整、刮除。為了避免軋制焊縫時不產生斷帶或損傷軋輥,刮后的焊縫需要平直、光滑。為了保證刮刀刮后的焊縫品質優(yōu)良,下面將對TMEIC 閃光焊機的刮刀深度補償要求原理、機構動作原理、機構維護管理制度和精度檢測及異常修復進行說明。
焊機刮刀有上、下兩把,工作時兩把刮刀同時對焊縫進行光整,刮刀的刀刃零位高度帶尾夾具加緊面處于同一高度,設定帶頭鋼板厚度為T1,帶尾鋼板厚度為T2,光整刀深度自動補償值為δ,則:T1>T2時,δ=0;T1=T2時,δ=0;T1<T2時,δ=(T2-T1)/2。
圖1 刮刀補償機構工作原理
刮刀補償機構通過液壓缸①推動滑塊②水平移動,行程40 mm,滑塊③、⑤、⑥、⑧固定,滑塊②中間與導向塊④接觸的部分為楔形,楔形面長高比為1:20,滑塊②推動導向塊④進行上下動作,導向塊④與刮刀機架⑦固定連接,在豎直導向塊⑥和⑦的導向下,刮刀機架帶動刮刀上下進行深度方向補償動作,行程2 mm,水平方向每動作2 mm,深度方向動作0.1 mm,測量動作編碼器⑨安裝在液壓缸尾部,通過測量缸活塞桿水平移動距離來確定刮刀深度(圖1)。
導向塊③、④、⑤下半部分均是由A、B 兩個楔形塊組成(圖2):A 為黃銅材料,與滑塊②接觸;B 為碳鋼材料與機架接觸,其厚度差有4 mm,通過調整A、B 兩個楔形塊的相對位置,可以在楔形塊A 磨損時進行一定的調整修復,調整修復量為0.4 mm。
閃光焊機對焊接時會產生大量煙塵和和焊渣,容易進行刮刀補償動作機構內部,滑塊②與③、④、⑤導向塊之間相對滑動面的潤滑維護為刮刀日常保養(yǎng)維護的重點,每月需要對該處進行加潤滑脂潤滑,并進行記錄(圖1)。需要注意的是該處的加油方法:從滑塊②上的加油點A、B、C 三處加潤滑脂,把可能夾帶焊渣的舊潤滑脂從滑動接觸面處擠出,然后清理擠出的舊潤滑脂,不可先清理舊脂再加新脂,保證正常的潤滑維護,摩擦部件的壽命可以保證在5 年以上。圖3 為加潤滑脂記錄表,為防止維護遺漏,可以整合進焊機加潤滑脂記錄表總表。
圖2 兩個楔形塊
刮刀補償機構深度方向動作行程為2 mm,在使用過程中由于滑塊②與③、④、⑤會發(fā)生磨損,導致產生通過編碼器設定的補償深度值失真,因此需要定期對刮刀的動作精度進行檢測,發(fā)現(xiàn)精度失真嚴重時,就需要對機構進行維修以恢復精度。檢測周期1 次/6 個月,對檢測值進行記錄以便跟蹤。
圖3 加潤滑脂記錄表
圖4 刮刀深度補償線性精度測量
檢測方法:通過編碼器設定動作量,同時使用百分表測量實際動作值,檢測機構動作虛位量和調整斜率有無急速變化點,虛位導致補償失真,調整斜率急速變化點可以用來判斷機構磨損嚴重的位置。圖4 為刮刀深度補償線性精度測量,百分表位于圖1 中刮刀機架⑦靠近C 端的外側。
由于機構潤滑不良導致機構磨損,或者經(jīng)過周期測量發(fā)現(xiàn)機構深度補償線性精度不夠時,需要對機構進行修復。經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)虛位過大,并在圖5 中圓圈位置發(fā)生斜率急速變化,說明機構磨損需要檢修。
修復方法:虛位值為0.72 mm,超出調整導向塊③、④、⑤可調整修復的量,采用更換楔形塊A 進行修復。修復后檢測精度如圖6 所示,修復效果良好。
圖5 修復前的檢測精度
圖6 修復后的檢測精度
酸軋線使用的TMEIC 閃光焊機刮刀精度要求較高,使用環(huán)境較惡劣,在保證良好潤滑維護和周期檢測維護的情況下,可以保證刮刀高精度的情況下的生產使用。