連續處理機組出口帶尾自動準確停車計算

王 菊 張春煜

（中冶陜壓重工設備有限公司 陜西西安 710119）

1 前言

為了提高生產效率，保證機組工藝段的正常運行，連續處理機組的出口段一般設有兩臺卷取機交替卷取，且卷取機一般都具備上下卷取的功能。如連續退火機組、連續鍍鋅機組、連續酸洗機組等多采用此種形式。機組具有自動卸卷、出口自動穿帶、自動加速、自動減速和帶尾自動準確停車等功能。帶尾準確停車對卸卷時間、鋼卷外圈的質量、后續步進梁運輸、鋼卷打包都有較大影響。下面就從機械設計的角度對某碳鋼連續鍍鋅機組的出口段帶尾自動準確停車進行介紹和計算。

2 初始條件

某碳鋼連續鍍鋅機組的出口段布置見圖1，帶鋼從出口張力輥進入1＃卷取機或2＃卷取機，為適應生產的需要，卷取機具有上下卷取的功能。在此對上卷取和下卷取的帶尾自動停車分別進行分析和計算。設計時，帶尾自動準確停車需要的條件如下：

圖1 帶鋼連續機組出口段布置形式

1）上卷取，分析見圖2。

圖2 上卷取布置分析

已知條件：

鋼卷外徑Dc可由卷取機電機角速度編碼器測得；

轉向輥直徑D1已知；

光電開關與轉向夾送輥轉向輥中心距離L1已知；

轉向夾送輥中心與卷取機卷筒中心水平和豎直距離X1、Y1已知；

帶尾最終停止位置與卷筒豎直中心線的夾角α3可根據鋼卷大小設定，已知。

2）下卷取，分析見圖3。

圖3 下卷取布置分析

已知條件：

鋼卷外徑Dc可由卷取機電機角速度編碼器測得；

轉向輥直徑D1已知；

光電開關與轉向夾送輥轉向輥中心距離L1已知；轉向夾送輥中心與卷取機卷筒中心水平和豎直距離X1、Y1已知；

帶尾最終停止位置與卷筒豎直中心線的夾角α24可根據鋼卷大小設定，已知。

3 設計計算

出口段帶鋼減速被飛剪剪切后，帶尾通過轉向夾送輥前的光電開關，此時可檢測和計算出帶尾的長度，計算出帶尾到切點位置卷筒旋轉的圈數，加上帶尾切點位置旋轉到設定位置卷筒旋轉的圈數，卷筒旋轉的總圈數與減速機減速比的乘積為電機所轉的圈數，知道電機測速編碼器的每圈脈沖數，就可以知道帶尾準確停車所需要的編碼器的脈沖數，自動進行出口帶尾停車。具體計算如下：

3.1 上卷取

由圖2可知：

帶長L2為

帶長L3為

帶尾由光電開關運行到鋼卷切點位置卷筒旋轉的角度θ1

帶尾由鋼卷切點位置到設定位置卷筒旋轉的角度θ2

帶尾由光電開關運行到設定位置卷筒旋轉的總角度θ

卷筒的旋轉圈數n

電機編碼器從帶尾經光電開關到停車需要的脈沖數m

i——減速機減速比

m1——編碼器每圈脈沖數，如10 24，20 48等

3.2 下卷取

由圖3可知：

帶長L22為

帶長L23為

帶尾由光電開關運行到鋼卷切點位置卷筒旋轉的角度θ21

帶尾由鋼卷切點位置到設定位置卷筒旋轉的角度θ22

帶尾由光電開關運行到設定位置卷筒旋轉的總角度θ20

卷筒的旋轉圈數n2

電機編碼器從帶尾經光電開關到停車需要的脈沖數m2

i為減速機減速比

m1為編碼器每圈脈沖數，如10 24，20 48等

4 結語

通過以上計算和分析，對出口段帶鋼自動準確停車的電氣控制提供了數學模型和公式，使電氣控制更加準確，自動卸卷和自動帶尾停車更加匹配，保證機組更加順利運行，另外，對防止帶尾帶鋼損壞，影響鋼卷質量，保護設備具有現實意義。

此出口帶尾自動準確停車的計算，在國內多個連續退火機組和鍍鋅機組都進行應用，控制精確，達到機組控制要求。

［1］陳光，汪峰著.梅鋼冷軋軋機卷取張力控制及帶尾定位 .［J］梅山科技，2010（6）.

［2］劉惠茹等.冷軋鍍鋅線卷取機甩尾時帶尾的定位控制.［C］河北省軋鋼技術與學術年會，2006.