李 輝，張慶利

（天津鋼鐵集團有限公司，天津300301）

0 引言

目前，由于各種原因造成操作工人新老交替和更換頻繁，天津棒材廠成層區(qū)設備操作人員也在不斷的更換。由于新職工對該區(qū)域設備的不熟悉和操作經驗不足，導致生產或安全事故的發(fā)生機率增加。為杜絕這一隱患，使新職工盡快了解和熟悉成層區(qū)設備運行和操作，本文對該區(qū)域相關設備進行詳細的介紹，由成層小車、成型鏈、移鋼小車（抽出小車）、冷床出口輥道這幾種組成成層區(qū)的主要設備入手，對以上這幾種設備的布局、工作原理及相關操作，對成層區(qū)進行簡要的分析。

1 成層區(qū)相關設備的布置及原理

1.1 成層小車

1.1.1 布置

成形架布置見圖1。

1.1.2 成層小車升/降

圖1 成形架布置

為保證連續(xù)成層，小車分成相似的兩組（A 和B）輪流替換。其中總有一個是在收集區(qū)（高位，在冷床上收集鋼材），另一個在移鋼小車卸料（全向前位），或回到停止位，或已經停止（在低位）。

成層小車帶有磁性，由汽缸控制上升和下降，汽缸由單繞組雙位電磁閥控制，其動作由傳感器檢測編碼器復位和成層小車的鋼材層的信號來控制。

當裝料時，成型小車上升到收集位置收集層的第一支棒材，這個棒材收集位置是固定的，并在試車時設置（這個位置可以保證最大的收集層寬）。當卸料時，成型小車下降，開始返回準備運行下一次循環(huán)。

1.1.3 成層小車向前/向后

每個小車（A 和B）都由帶逆變器的交流電機驅動。主驅動運行速度由速度反饋控制，每個小車都有增量編碼器來檢測位置。每個成層小車配有三個磁板，磁板使得成層小車上的成層更精確，成層小車的磁化電流由監(jiān)控系統(tǒng)預設。每個成層小車都配有兩個超行程限制開關，設備運行期間向前和向后的安全位置一直被監(jiān)測。

由A 車或B 車交替形成新層，一個小車成層，另一小車卸料。當新層形成時，由成層小車送出到卸料位置，等待移鋼小車拾起鋼材。成層小車磁板的磁性控制與移鋼小車時序同步，以便使層輸送在正確模態(tài)。隨著移鋼小車拾起層，成層小車下降并向回移動到冷床位置，準備下一個周期。

1.2 成型鏈

1.2.1 布置

成型鏈布置見圖1。

1.2.2 工作原理

成型鏈放在成層小車的同一線上，成層鏈包括三個部分，驅動由交流電機通過減速機傳動，由變頻器控制。成層鏈范圍保持與成層小車對齊，這僅是冷床的一小部分。

當監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測到鋼材在冷床最后一齒時，則成層鏈自動順控開始。在收集時，成層鏈與成層小車的移動是同步的，當完成收集層時，成層小車和成層鏈將在比冷床運行周期短的時間內切換出收集區(qū)[1]。

1.3 移鋼小車

1.3.1 布置

移鋼小車布置見圖2。

圖2 移鋼小車布置

1.3.2 移鋼小車升/降

移鋼小車從成型架成型鏈上拾取鋼材，然后卸到冷床出口輥道上。移鋼小車由移鋼架、連桿機構、導向直柄、液壓缸等幾個部分組成，導向直柄進行水平運動，其他部分進行垂直運動。移鋼架的最前端被當成特殊的磁性移鋼架0 部分，該部分裝有四個磁板，移鋼小車其他無磁力部分均與0 部分同步。

移鋼小車通過雙線圈三位電磁閥控制液壓缸向上或向下移動，移鋼小車的位置檢測是通過傳感器完成的。

移鋼小車移到拾鋼位置時，從成層小車和成層鏈上拾取鋼材。僅在生產彈簧鋼扁鋼時，移鋼小車移到拾鋼位置時，才從成層鏈上拾取鋼材。移鋼小車下降把鋼材放到冷床出口輥道上。成型和移鋼小車運行圖見圖3。

圖3 成型和移鋼圖

1.3.3 移鋼小車向前/向后

移鋼小車都是交流電機傳動、變頻驅動控制，每個主驅動有速度反饋控制。移鋼小車移動速度將由操作人員在控制臺上監(jiān)控畫面預設。移鋼小車都由增量編碼器監(jiān)測實際設備位置。四個磁板安裝在移鋼小車的0 部分，磁板系統(tǒng)允許在冷床出口輥道上堆放鋼材層時精確的定位。移鋼小車磁電流也在監(jiān)控畫面上預設。兩個超行程極限開關用于0 部分移鋼小車移動時，向前、向后安全位置的監(jiān)控，每個小車設置一個接近開關為編碼器復位[2]。

移鋼小車0 部分控制著與其同步的其他部分。當移出棒材準備好時（貨層形成），移鋼小車自動執(zhí)行周期并完成將棒材堆放于輥道上。在這一點，移鋼小車返回起始位進入新一輪循環(huán)，同時棒材被送向剪切區(qū)。成層小車順控與移鋼小車0 部分電磁控制同步以便以正確的方式傳送存放層。

1.4 冷床出口輥道

1.4.1 布置

冷床出口輥道布置見圖4。

圖4 冷出出口輥道布置

1.4.2 工作原理

輥道是用來把鋼材傳送到定尺區(qū)。每個輥子由交流電機驅動，電機分組，每組有一個變頻逆變器控制。輥道分為兩部分，兩部分一起工作，使棒材層在冷床區(qū)前進。起動電機的命令被執(zhí)行，棒材層開始駛離出口輥道直至鋼材層完全從輥道出來。在這點上，輥道停止，新層卸下來。

2 成層區(qū)的控制方式

成層區(qū)域的控制范圍包括上述提到的所有設備，但不包括定尺冷切區(qū)域的那部分輥道。

2.1 自動方式

在自動方式控制下，操作人員會根據不同的產品規(guī)格及要求，在控制系統(tǒng)中預設相應的控制程序，此時主控系統(tǒng)將按照預設好的程序自動控制成層小車、移鋼小車及出口輥道等設備進行動作，確保鋼材順利進入成品稱重區(qū)[3]。具體的控制功能說明不在此詳述。

2.2 半自動方式

2.2.1 成層小車前進/后退。

操作工可利用“單步按鈕”使成層小車和成層鏈單步運動，運動周期進行的時候，按鈕燈一直亮著。

操作工可利用“單步按鈕”使成層小車和成層鏈結束一個計數(shù)循環(huán)后自動停止，周期進行時，按鈕燈亮。

2.2.2 移鋼小車前進/后退

操作工能利用“周期”按鈕啟動移鋼小車的整個周期，該命令為觸發(fā)型，當周期進行的時候，按鈕燈亮。

2.3 手動方式

在正常周期下，該裝置不需要手動操作。手動模式只用于設備維護和目視檢查。

2.3.1 成層小車上升/下降

操作工可通過“A 部分選擇”“B 部分選擇”按鈕來選擇想要移動的成層小車部分。該命令為觸發(fā)型，當某一部分被選的時候，按鈕燈亮。

操作工可利用“上升/下降”按鈕來選擇成層小車的上升和下降，該命令為觸發(fā)型，當執(zhí)行命令的時候，按鈕燈亮。

2.3.2 成層小車前進/后退

操作工可利用“前進/后退”命令來選擇成層小車的運動。當按鈕被執(zhí)行的時候，驅動電機運行，驅動電機可停在任意位置，驅動電機也可向前和后退。在命令執(zhí)行的時候，按鈕燈亮，并且一旦到達預定位置，按鈕燈滅。

2.3.3 成層小車的磁體

操作工可利用磁性開/關按鈕來給成層磁體充磁或消磁。該命令為觸發(fā)型，當執(zhí)行充磁命令的時候，按鈕燈亮，并在確認磁性時亮。

2.3.4 成層鏈前進/后退

操作工可分別利用“前進/后退”兩個按鈕移動成層鏈，當其中一個按鈕按下的時候，成層鏈的驅動電機會一直運轉，從而實現(xiàn)成層鏈的前進或后退。當按鈕被松開時隨即停止成層鏈的移動，此時驅動電機可停在前進或后退過程中的任意位置。成層鏈的驅動電機也可進行預定位置的前進或后退，在進行預定位置移動時，按鈕燈亮起，一旦到達預定位置，按鈕燈自動熄滅。

2.3.5 移鋼小車升/降

操作工可利用升/降按鈕來實現(xiàn)移鋼小車的升降。當按鈕按下時，機器一直運動。機械可在任意位置停止，機械也可停在最高或最低位。在機械運動時，按鈕燈一直閃爍，但到達最終位置時亮。

2.3.6 移鋼小車前進/后退

操作工可利用前進/后退按鈕來實現(xiàn)移鋼小車的運動。當按鈕按下時，移鋼小車驅動電機一直在運動，電機可停在任意位置也可停在最前和最后位置。當命令被執(zhí)行的時候，按鈕燈一直亮著，并且在到達極限位置時按鈕燈熄滅。

2.3.7 移鋼小車磁體

操作工可利用“磁性開/關”按鈕來實現(xiàn)移鋼小車的充磁和消磁，該命令為觸發(fā)型。當磁性命令被執(zhí)行時，按鈕燈閃爍，并在確認有磁性時亮。

2.3.8 冷床出口輥道

操作工可利用“Forward-0-Reverse”操作桿進行輥道移動，當這個操作桿給命令時，電機轉動。

2.4 設備的急停

萬一在主操作臺上執(zhí)行了“急停”命令，主傳動則立即會以允許的最大電流進行制動。然后主傳動完全斷電。但控制磁體的傳動裝置則不受影響，也就是說，急停時磁性不必消磁。電磁閥立即斷開，運動直接停止[4]。

3 結束語

通過本文對棒材廠成層區(qū)相關設備的配置、布置、工作原理、運行程序和控制方法的介紹和分析，可以讓職工在工作中提高對精整成層區(qū)域相關設備的了解和認知，能更好的對相關設備進行操作和維護，以便于根據實際生產情況對設備進行完善優(yōu)化，確保生產過程中不會發(fā)生因盲目操作或錯誤操作等原因導致的各類生產或安全事故。