可明輝

（中國寶武武鋼集團(tuán)鄂城鋼鐵公司軋材廠，湖北 武漢 430000）

目前國內(nèi)高速棒材軋制已成為市場(chǎng)發(fā)展主要趨勢(shì)。鄂鋼公司軋材廠棒二車間為提高產(chǎn)量，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行小規(guī)模提速改造，同時(shí)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行同步改造。

鄂鋼棒二車間螺紋鋼產(chǎn)品規(guī)格為Φ20mm—Φ40mm螺紋及圓鋼，其中Φ20mm、Φ22mm螺紋采用兩切分軋制，其余采用單線軋制。軋制Φ25mm螺紋鋼要提高產(chǎn)量，其中措施之一是設(shè)備提速，成品速度提高的同時(shí)必須提高倍尺剪剪切精度及成品上冷床時(shí)冷床裙板動(dòng)作的穩(wěn)定性，防止成品上冷床時(shí)沖跑鋼。

軋材廠棒二車間小棒冷床（90m*12m）為單裙板制動(dòng)結(jié)構(gòu)型式，制動(dòng)裙板動(dòng)作頻繁，不同規(guī)格的產(chǎn)品不僅要求制動(dòng)裙板中、高、低三個(gè)工作位置準(zhǔn)確，且要求在這三個(gè)位置停留的時(shí)間及位置精確。

1 存在問題

棒二車間在軋制小規(guī)格Φ25mm螺紋鋼（特別是線速度在12.5m/s以上）時(shí)，冷床裙板中位不穩(wěn)定，中位停留位置浮動(dòng)范圍有20mm左右。有時(shí)活動(dòng)裙板中位位置低，鋼頭從活動(dòng)裙板上飛出；有時(shí)活動(dòng)裙板中位位置高，部分成品鋼材未到卸鋼位置提前卸鋼；有時(shí)裙板低位不動(dòng)作，成品直接沖出冷床，導(dǎo)致鋼沖籠子；正是因?yàn)槔浯步?jīng)常出現(xiàn)成品栽頭、拖尾、裙板動(dòng)作異常等現(xiàn)象，導(dǎo)致冷床裙板跑鋼，床面亂鋼、彎鋼，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。存在的主要問題表現(xiàn)在倍尺剪剪切精度不高、冷床裙板閥臺(tái)速度穩(wěn)定性及裙板動(dòng)作的中位位置穩(wěn)定精度不夠、冷床裙板之間高度差不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，導(dǎo)致裙板卸鋼不穩(wěn)定、活動(dòng)裙板中位位置電氣控制精度不夠，經(jīng)常出現(xiàn)低位不動(dòng)作現(xiàn)象等幾個(gè)方面。

2 解決措施及分析過程

2.1 提高倍尺剪剪切精度，保證成品鋼材在倍尺剪剪切后頭部平直，不因剪切后頭部彎曲撞擊冷床上鋼輥道而導(dǎo)致跑鋼

①通過技術(shù)分析及現(xiàn)場(chǎng)觀察，當(dāng)倍尺剪剪刃水平速度小于成品鋼材速度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致成品頭部剪切彎曲進(jìn)而可能堵鋼，當(dāng)倍尺剪剪刃水平速度大于成品鋼材速度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致成品尾部剪切彎曲，目前對(duì)倍尺剪剪切速度超前系數(shù)設(shè)定范圍為0.06—0.19，通過調(diào)整超前系數(shù)，基本可使剪刃速度與成品速度匹配，但是調(diào)整超前系數(shù)的同時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)成品頭部稍稍彎曲的現(xiàn)象，同樣會(huì)造成成品上冷床后沖鋼。②通過對(duì)倍尺剪剪刃厚度進(jìn)行研究并結(jié)合實(shí)際剪切情況，將剪刃厚度由5mm改為3mm，減小剪刃剪切時(shí)對(duì)成品的阻礙作用，剪切后成品頭部平直，達(dá)到剪切效果。

2.2 冷床液壓系統(tǒng)流量核算（軋制Φ25mm螺紋鋼）

該液壓系統(tǒng)（控制90m小車7臺(tái)Φ100/Φ56*270油缸及裙板9臺(tái)Φ63/Φ45*120油缸）由4臺(tái)柱塞泵（型號(hào)：A4VS0125DR/30RPPB13N00，3用1備）和6臺(tái)蓄能器（單個(gè)容積40L）提供油源及動(dòng)力。16臺(tái)液壓缸（9臺(tái)Φ63/Φ45*120,7臺(tái)Φ100/Φ56*270）根據(jù)油缸動(dòng)作速度計(jì)算瞬時(shí)需要最大流量為748 L/min，3臺(tái)柱塞泵輸出總流量Q=540L/min， 6臺(tái)蓄能器容積240L，蓄能器作為液壓系統(tǒng)動(dòng)力源補(bǔ)充排出瞬時(shí)的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于240L/min，所以系統(tǒng)瞬時(shí)最大流量大于540+240=780L/min，通過核算，該液壓系統(tǒng)泵站總流量滿足使用要求。

2.3 冷床裙板液壓系統(tǒng)及閥臺(tái)控制閥研究改進(jìn)，增加系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性

圖1 冷床裙板動(dòng)作液壓系統(tǒng)原理圖

通過對(duì)該系統(tǒng)原理圖進(jìn)行分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況，改進(jìn)措施如下：

圖2 制動(dòng)裙板閥臺(tái)原理圖

（1）為減少液壓系統(tǒng)壓力波動(dòng)對(duì)裙板動(dòng)作的影響，站內(nèi)6臺(tái)蓄能器全部投入使用；為增加液壓系統(tǒng)對(duì)裙板動(dòng)作的反應(yīng)速度，減少反應(yīng)時(shí)間，6臺(tái)蓄能器氮?dú)鈮毫τ?Mpa提升到9Mpa 。

（2）裙板4#、5#閥臺(tái)節(jié)流調(diào)速閥現(xiàn)為進(jìn)口（進(jìn)油）節(jié)流調(diào)速，改為出口（回油）節(jié)流調(diào)速，增加系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性。

2.4 冷床裙板閥臺(tái)液壓換向閥中位機(jī)能型式改進(jìn)，增加裙板動(dòng)作的中位位置穩(wěn)定精度

裙板閥臺(tái)液壓換向閥現(xiàn)為6通徑O型中位機(jī)能，無法保證裙板動(dòng)作的中位位置穩(wěn)定精度，將換向閥改為6通徑Y(jié)型中位機(jī)能+液壓鎖，可提高裙板動(dòng)作的中位位置穩(wěn)定精度，如上圖所示。

2.5 冷床裙板高度調(diào)整，使活動(dòng)裙板之間高度誤差控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，固定裙板之間高度誤差控制也在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，增加裙板卸鋼穩(wěn)定性

圖3 制動(dòng)裙板機(jī)械裝配圖

冷床制動(dòng)裙板機(jī)械裝配圖如下，軋材廠棒二車間冷床上鋼輥道全長約145m，制動(dòng)裙板145套通過同步軸聯(lián)接在一起實(shí)現(xiàn)整體聯(lián)動(dòng)，通過序號(hào)3液壓缸帶動(dòng)序號(hào)2調(diào)整裝置（拉桿裝配）來實(shí)現(xiàn)序號(hào)6制動(dòng)裙板的上、中、下三個(gè)位置的動(dòng)作，裙板運(yùn)行一段時(shí)間后，主軸銅套磨損、調(diào)整裝置（拉桿裝配）連接鉸鏈磨損均會(huì)導(dǎo)致裙板上表面不在一個(gè)水平面內(nèi)，通過維護(hù)檢修來保證設(shè)備精度（90m冷床裙板調(diào)整后全長高度差須控制在5mm以內(nèi)，相鄰兩塊裙板高度差不大于2mm），從而保證裙板高度差控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，保證裙板卸鋼穩(wěn)定。

（1）檢測(cè)并調(diào)整活動(dòng)裙板中位高度在55mm--60mm范圍內(nèi)，相鄰活動(dòng)裙板高度差不大于2㎜，同一塊活動(dòng)裙板與傳動(dòng)主軸的平行度誤差不大于2㎜；

（2）調(diào)整活動(dòng)裙板的高位高度高于固定裙板5mm—8mm,低位低于輥面3mm—5mm；

（3）保證小棒地輥正常運(yùn)行并且輥面的徑向跳動(dòng)不能超過0.5 mm；

2.6 活動(dòng)裙板中位位置精度電氣控制優(yōu)化，增加裙板動(dòng)作的中位位置穩(wěn)定精度

（1）棒二車間冷床裙板中位控制原設(shè)計(jì)采用信號(hào)延時(shí)控制，電氣主控室CPU另外還擔(dān)任軋線控制、冷剪輸出輥道控制、軋線輸送輥道控制、倍尺剪控制等工作，當(dāng)成品線速度在12.5m/s以上時(shí)，延時(shí)控制誤差較大，嚴(yán)重時(shí)達(dá)到了0.2s，裙板中位行程誤差達(dá)到20mm以上，不能滿足裙板動(dòng)作要求。采用中位限位開關(guān)的控制形式代替原信號(hào)延時(shí)的控制的方式，這樣中位位置作為一個(gè)實(shí)際的參數(shù)參與了控制系統(tǒng)，并作為一個(gè)直接的反饋信號(hào)控制整個(gè)系統(tǒng)，這樣原來的位置控制由間接控制變?yōu)橹苯涌刂疲砷_環(huán)控制變?yōu)殚]環(huán)控制。

（2）繼電器由普通接點(diǎn)繼電器改為固態(tài)（無觸點(diǎn)）繼電器，避免觸點(diǎn)發(fā)生粘連。

3 小結(jié)

通過改造后，鄂鋼棒二生產(chǎn)Φ25mm時(shí)，成品線速度可提高至12.8m/s，并且冷床制動(dòng)裙板動(dòng)作穩(wěn)定，位置精確，達(dá)到改造效果。