新鋼酸軋線中圓盤剪的應用分析

姜漾

摘 要：文章主要分析了圓盤剪的自動化控制以及工作原理，對其機械的控制流程予以詳細闡述，其中詳細介紹了圓盤剪的聯鎖條件以及控制過程，希望以此提高圓盤剪的工作效率，提高其在冶金軋材中的加工有效性。

關鍵詞：冶金軋材；圓盤剪；自動控制；工作原理

前言

在冶金行業中圓盤剪是極其重要的設備，主要針對帶鋼的邊部采用一定剪切工藝進行剪切，用以消除軋制過程中由于工藝缺陷而造成的邊部缺陷。即圓盤剪的主要功能是對帶鋼邊部的不規則毛邊進行剪切，從而使得帶鋼達到一定的寬度，并在外型上滿足產品的需求，從而使得產品質量可以達到最高，保證后續工作中原料的質量，并且圓盤剪的剪切質量將會直接對產品質量造成影響。文章以下就針對圓盤剪的自動化控制以及結構和設計參數進行了探討分析。

1 工作原理及特點

1.1 結構

圓盤剪是無動力拉剪的一種，不需要控制速度也無需傳動，主要依賴于張力輥進行運動，張力輥通過帶動帶鋼使得圓盤剪進行剪切運動。其設備組成為拖鏈、底座以及驅動、倒頭、剪機架和擺動壓輥、緊鎖裝置、切邊溜槽。其系統有兩個相同部分構成，分別為傳動側以及操作側，傳動側和操作側之間通過軸桿銜接，并且軸桿可以移動，剪邊帶鋼可以通過移動軸桿對其寬度進行調節。在圓盤剪的傳動側以及操作側，分別在旋轉臺設置了兩套調節系統、碎邊剪，這種結構設置可以保證在一套調節系統發生故障時可以使用另一套系統對圓盤剪進行控制，從而使得生產過程更加穩定，保證生產不會發生中斷。

1.2 工作原理

圓盤剪組成主要為兩個圓形刀片，刀片之間上下錯位且相互垂直，其對帶鋼的剪切主要通過對刀片之間的間隙以及重疊量進行調節。圓盤剪對通過刀片間的帶鋼施加一定的剪切力，將帶鋼同刀片接觸的區域進行剪切，開始接觸時帶鋼僅僅產生變形，但隨著咬入深度不斷增加，這種形變也隨之增加，當達到一定形變量后，受力部位就會產生斷裂，從而從預案板上脫落。下刀片作為支撐刀片被安裝在內測，剪切主要由上刀片進行，因此上刀片被安裝在外側。剪切線同帶鋼之間需要外切角，用以方便帶鋼的分離。

1.3 動作機理

調整圓盤剪主要是調整刀頭的寬度，調節刀片的重疊量以及調整刀片的側間隙。當對刀片刀頭進行更換或者對電機以及編碼器繼續擰更換時，這些都需要進行調整。并且調整后的實際值必須經過人工測量，并同控制程序相結合，對編碼器數值以及電動機的傳動系數進行校正。

1.3.1 寬度值

圓盤剪兩側刀頭之間的寬度值即圓盤剪的寬度，在運行時圓盤剪的寬度由二級機進行設定，并且是依據實際的生產需要進行確定，另外，寬度調節驅動還需要雙速電機予以支持，并且使用絕對值編碼器對寬度測量進行檢驗，編碼器為旋轉型編碼器，其最大位置的監控則是通過感應極限進行，并且還會對旋轉臺進行限位，并且針對寬度還有最小限位。

1.3.2 旋轉臺

旋轉臺的作用是用來對圓盤剪的位置進行調整的，當圓盤剪的工作刀頭出現問題時，及時的將備用面旋轉至工作面。旋轉臺主要由傳動側以及操作側組成。在進行自動操作時，兩側會同步進行，而在手動操作時，其兩側分別進行。其驅動通過雙速電機進行，其位置檢測則通過顯微開關進行。首先由高速電動機進行帶動，低速電動機則是在到達限位開關后開始轉動，而當停止限位開關到達時，電機會隨即停止，旋轉臺也會隨之停止。此時液壓鎖銷會在圓盤到位后講旋轉臺固定住，感應開關是對鎖銷到位信號的檢測結構。

1.3.3 間隙以及重疊量

對水平間隙值以及垂直間隙的重疊兩進行確定主要是以帶鋼的材質差異、寬厚差異等作為基礎，并將此類數據通過二級通信傳輸到程序中。在水平方向上由單速電動機對側間隙進行驅動，其檢測則需要一臺絕對值編碼器，并且編碼器應當采用旋轉型設備，另外對間隙的極限值即最小值和最大值，需要根據極限限位開關進行調節，并在調整完成后使用液壓鎖銷進行固定。在對重疊量進行調整前必須先對水平側間隙值進行調整，保證間隙值符合標準要求，當重疊量大于0時，則為工作位，若重疊量小于0則仍舊需要繼續調整，驅動由雙速電動機進行，而絕對值編碼器也是用來繼續擰重疊量測量的主要設備，并且需要對重疊量的極限值，即最小值和最大值進行限定，限定結構為感應開關，并通過液壓鎖銷對進行固定。

2 圓盤剪操作中的自動化控制

2.1 主要聯鎖

2.1.1 調節寬度

機架在寬度上的調整包括保證帶鋼的速度應當為零，且對月牙槽以及焊縫進行定位，調整松開設備傳動側的機架寬度，并調整設備操作側的機架逐漸松開，此外使得機架在回轉過程中不能對寬度進行調整，因此機架事先便應當保證既不處于最小限位，也不處于最大限位。

2.1.2 調節重疊量

在工作位置調整聯鎖有：對應側剪刃對松開、對應側極限開關沒有動作、帶鋼速度為0、剪刃對定位于帶鋼月牙槽區域、計算機設定剪刃對定位目標值、用于計算的位置控制準備好（剪刃直徑預設定值）。

在等待位置調整聯鎖有：對應側剪刃對松開、對應側極限開關沒有動作、計算機設定剪刃對定位目標值、用于計算的位置控制準備好（剪刃直徑預設定值）。

2.1.3 機架回轉聯鎖有：傳動側和操作側機架位于回轉位、傳動側機架松開、操作側機架松開、對應側極限開關沒有動作、更換刀片方式、碎邊剪與圓盤剪回轉位等寬。

2.2 自動控制

圓盤剪工藝復雜，對自動化控制的要求比較高，基于工藝要求高、聯鎖復雜，自動化程序控制根據工藝流程采用SFC（順序功能圖）編程。圓盤剪工作有以下關鍵內容：

首先在帶鋼的生產中，帶鋼的寬度是保證生產效率以及產品質量的關鍵，若帶鋼的寬度發生明顯的變化，將會給生產帶來問題，因此需要及時的對寬度進行控制；其次需要圓盤剪的操作具有自動型，能夠自動的停止以及啟動；水平側間隙以及垂直重疊量可以通過兩種方式進行調整，即手動方式和自動方式；圓盤剪的刀頭始終保持旋轉并依賴于液壓鎖緊裝置進行鎖緊。

而其工作的流程同上述關鍵內容相呼應，首先是對帶鋼寬度的保證，其次對發生變化的帶鋼進行調整控制，接著為圓盤剪的啟停，并通過兩種方式對間隙值進行調整，圓盤剪不斷旋轉，最終由鎖緊結構進行固定。

3 結束語

新鋼1550mm酸軋線段圓盤剪為新型設備，工藝流程先進、自動化控制完善。從投產時至今，圓盤剪工作正常，生產順利。

參考文獻

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