冷軋中飛剪的控制原理

郝艷平

摘 要：飛剪是一種能快速切斷鐵板、鋼管、紙卷的加工設備，是冶金軋鋼行業(yè)、高速線材及螺紋鋼定尺剪斷機，是現(xiàn)代軋制棒材剪斷中的產(chǎn)品，具有耗電少、投資成本低的特點。主要用途：飛剪常用于軋鋼，造紙等生產(chǎn)線上。

關(guān)鍵詞：工作原理 控制原理 傳動 機構(gòu)動作

中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0065-02

飛剪安放在軋制線的后部，將軋件切成定尺或僅切頭切尾。在冷、熱帶鋼車間的橫剪機組、重剪機組、鍍鋅機組和鍍錫機組里都配置有各種不同類型的飛剪，將帶鋼剪成定尺或裁成規(guī)定重量的鋼卷。廣泛采用飛剪有利于使軋鋼生產(chǎn)迅速向高速化、連續(xù)化方向發(fā)展。

由飛剪的剪切力是由飛剪電動機的功率，及其傳動軸系在加速時的慣量合成的。當剪刃達到剪切開始點時速度的水平分量要與帶鋼同步。所以，飛剪的傳動控制目標是準確升速達到帶鋼的剪切速度；飛剪剪切后的回位的正確停車。

3 飛剪的運動過程

飛剪的運動過程可以分為三個階段，即啟動加速段、剪切段、減速定位段。

3.1 啟動加速段

在啟動加速段，剪刃由零速啟動到與軋件線速度相同步（切頭時乘以超前系數(shù)，切尾乘以滯后系數(shù)）。啟動加速段的加速度可以采用定加速度方式，也可以采用變加速度方式，變加速度方式的優(yōu)點是在低于最大線速度的場合，可以減小電動機的啟動電流。

3.2 剪切段

剪切段分為剪切前段和剪切后段。

剪切前段指當剪刃與軋件接觸到上下剪刃合口位這一過程。在這一階段中，軋件的線速度是水平方向，而剪刃的線速度是切線的方向，因此剪刃在水平方向的分速度為當軋件直徑較大時，這一因素影響是不容忽視的，否則軋件的線速度和剪刃水平方向線速度不同，軋件和剪刃之間的作用力會損傷剪刃。

剪切后段的情況與剪切前段相似，只是過程相反。這時軋件已經(jīng)被切斷，但是還要保持剪刃的速度與軋件相同步，直至剪刃與軋件脫離進入減速定位段。

3.3 減速定位段

在這個階段中，控制系統(tǒng)由速度-電流雙環(huán)控制切換為位置-速度-電流三環(huán)控制，是典型的位置閉環(huán)隨動系統(tǒng)。位置閉環(huán)應采用比例-積分調(diào)節(jié)方式，這將使得剪刃在停止位置沒有靜差，有利于剪切的準確性。但是由于傳遞函數(shù)階數(shù)增加，影響穩(wěn)定性，在調(diào)節(jié)器參數(shù)配置上要精確計算。

4 飛剪傳動

見圖2。

5 機構(gòu)動作描敘

（1）根據(jù)鋼卷長度和鋼卷進入軋機的長度機組自動降速，在焊縫未焊縫檢測器前帶鋼速度應小于等于過焊縫速度。

（2）由軋機入口焊縫探測器發(fā)出焊縫達到，機組開始精確計算軋機中鋼帶長度。

（3）機組計算動態(tài)變規(guī)格斜鍥長度計算，確定動態(tài)變規(guī)格點，或過焊縫輥縫輸出點。

（4）軋機速度控制系統(tǒng)進入前置控制模式，厚度控制系統(tǒng)關(guān)閉。

（5）各機架輸出最佳板形輥縫。

（6）當焊縫通過N+1機架后，機組向N機架輸出穩(wěn)態(tài)輥縫，輸出新竄輥值、彎輥值。

（7）當帶鋼焊縫進入倒數(shù)第二個機架時，飛剪夾送輥啟動后，飛剪夾送輥夾緊、1#卷取機夾送輥啟動后，1#卷取機夾送輥夾緊，（2#卷取機夾送輥啟動，2#卷取機夾送輥夾緊；磁性皮帶啟動）。

（8）機組根據(jù)人工選擇飛剪剪切點的要求計算剪切時間。

（9）飛剪剪刃在未接觸鋼帶前，飛剪應按一定加速度達到等于帶鋼速度。

（10）飛剪轉(zhuǎn)鼓軸上裝有編碼器，在飛剪剪切完畢后，準確確定飛剪剪刃停機位置。

參考文獻

[1] 張亮，張期.冷軋中飛剪的控制原理[J].電氣開關(guān)，2003（2）.

[2] 宋蕾.冷軋過程控制模型優(yōu)化設定研究[D].遼寧科技大學，2008.

[3] 丁修.軋制過程自動化|M|.北京：冶金工業(yè)出版社，2000.endprint

摘 要：飛剪是一種能快速切斷鐵板、鋼管、紙卷的加工設備，是冶金軋鋼行業(yè)、高速線材及螺紋鋼定尺剪斷機，是現(xiàn)代軋制棒材剪斷中的產(chǎn)品，具有耗電少、投資成本低的特點。主要用途：飛剪常用于軋鋼，造紙等生產(chǎn)線上。

關(guān)鍵詞：工作原理 控制原理 傳動 機構(gòu)動作

中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0065-02

飛剪安放在軋制線的后部，將軋件切成定尺或僅切頭切尾。在冷、熱帶鋼車間的橫剪機組、重剪機組、鍍鋅機組和鍍錫機組里都配置有各種不同類型的飛剪，將帶鋼剪成定尺或裁成規(guī)定重量的鋼卷。廣泛采用飛剪有利于使軋鋼生產(chǎn)迅速向高速化、連續(xù)化方向發(fā)展。

由飛剪的剪切力是由飛剪電動機的功率，及其傳動軸系在加速時的慣量合成的。當剪刃達到剪切開始點時速度的水平分量要與帶鋼同步。所以，飛剪的傳動控制目標是準確升速達到帶鋼的剪切速度；飛剪剪切后的回位的正確停車。

3 飛剪的運動過程

飛剪的運動過程可以分為三個階段，即啟動加速段、剪切段、減速定位段。

3.1 啟動加速段

在啟動加速段，剪刃由零速啟動到與軋件線速度相同步（切頭時乘以超前系數(shù)，切尾乘以滯后系數(shù)）。啟動加速段的加速度可以采用定加速度方式，也可以采用變加速度方式，變加速度方式的優(yōu)點是在低于最大線速度的場合，可以減小電動機的啟動電流。

3.2 剪切段

剪切段分為剪切前段和剪切后段。

剪切前段指當剪刃與軋件接觸到上下剪刃合口位這一過程。在這一階段中，軋件的線速度是水平方向，而剪刃的線速度是切線的方向，因此剪刃在水平方向的分速度為當軋件直徑較大時，這一因素影響是不容忽視的，否則軋件的線速度和剪刃水平方向線速度不同，軋件和剪刃之間的作用力會損傷剪刃。

剪切后段的情況與剪切前段相似，只是過程相反。這時軋件已經(jīng)被切斷，但是還要保持剪刃的速度與軋件相同步，直至剪刃與軋件脫離進入減速定位段。

3.3 減速定位段

在這個階段中，控制系統(tǒng)由速度-電流雙環(huán)控制切換為位置-速度-電流三環(huán)控制，是典型的位置閉環(huán)隨動系統(tǒng)。位置閉環(huán)應采用比例-積分調(diào)節(jié)方式，這將使得剪刃在停止位置沒有靜差，有利于剪切的準確性。但是由于傳遞函數(shù)階數(shù)增加，影響穩(wěn)定性，在調(diào)節(jié)器參數(shù)配置上要精確計算。

4 飛剪傳動

見圖2。

5 機構(gòu)動作描敘

（1）根據(jù)鋼卷長度和鋼卷進入軋機的長度機組自動降速，在焊縫未焊縫檢測器前帶鋼速度應小于等于過焊縫速度。

（2）由軋機入口焊縫探測器發(fā)出焊縫達到，機組開始精確計算軋機中鋼帶長度。

（3）機組計算動態(tài)變規(guī)格斜鍥長度計算，確定動態(tài)變規(guī)格點，或過焊縫輥縫輸出點。

（4）軋機速度控制系統(tǒng)進入前置控制模式，厚度控制系統(tǒng)關(guān)閉。

（5）各機架輸出最佳板形輥縫。

（6）當焊縫通過N+1機架后，機組向N機架輸出穩(wěn)態(tài)輥縫，輸出新竄輥值、彎輥值。

（7）當帶鋼焊縫進入倒數(shù)第二個機架時，飛剪夾送輥啟動后，飛剪夾送輥夾緊、1#卷取機夾送輥啟動后，1#卷取機夾送輥夾緊，（2#卷取機夾送輥啟動，2#卷取機夾送輥夾緊；磁性皮帶啟動）。

（8）機組根據(jù)人工選擇飛剪剪切點的要求計算剪切時間。

（9）飛剪剪刃在未接觸鋼帶前，飛剪應按一定加速度達到等于帶鋼速度。

（10）飛剪轉(zhuǎn)鼓軸上裝有編碼器，在飛剪剪切完畢后，準確確定飛剪剪刃停機位置。

參考文獻

[1] 張亮，張期.冷軋中飛剪的控制原理[J].電氣開關(guān)，2003（2）.

[2] 宋蕾.冷軋過程控制模型優(yōu)化設定研究[D].遼寧科技大學，2008.

[3] 丁修.軋制過程自動化|M|.北京：冶金工業(yè)出版社，2000.endprint

摘 要：飛剪是一種能快速切斷鐵板、鋼管、紙卷的加工設備，是冶金軋鋼行業(yè)、高速線材及螺紋鋼定尺剪斷機，是現(xiàn)代軋制棒材剪斷中的產(chǎn)品，具有耗電少、投資成本低的特點。主要用途：飛剪常用于軋鋼，造紙等生產(chǎn)線上。

關(guān)鍵詞：工作原理 控制原理 傳動 機構(gòu)動作

中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0065-02

飛剪安放在軋制線的后部，將軋件切成定尺或僅切頭切尾。在冷、熱帶鋼車間的橫剪機組、重剪機組、鍍鋅機組和鍍錫機組里都配置有各種不同類型的飛剪，將帶鋼剪成定尺或裁成規(guī)定重量的鋼卷。廣泛采用飛剪有利于使軋鋼生產(chǎn)迅速向高速化、連續(xù)化方向發(fā)展。

由飛剪的剪切力是由飛剪電動機的功率，及其傳動軸系在加速時的慣量合成的。當剪刃達到剪切開始點時速度的水平分量要與帶鋼同步。所以，飛剪的傳動控制目標是準確升速達到帶鋼的剪切速度；飛剪剪切后的回位的正確停車。

3 飛剪的運動過程

飛剪的運動過程可以分為三個階段，即啟動加速段、剪切段、減速定位段。

3.1 啟動加速段

在啟動加速段，剪刃由零速啟動到與軋件線速度相同步（切頭時乘以超前系數(shù)，切尾乘以滯后系數(shù)）。啟動加速段的加速度可以采用定加速度方式，也可以采用變加速度方式，變加速度方式的優(yōu)點是在低于最大線速度的場合，可以減小電動機的啟動電流。

3.2 剪切段

剪切段分為剪切前段和剪切后段。

剪切前段指當剪刃與軋件接觸到上下剪刃合口位這一過程。在這一階段中，軋件的線速度是水平方向，而剪刃的線速度是切線的方向，因此剪刃在水平方向的分速度為當軋件直徑較大時，這一因素影響是不容忽視的，否則軋件的線速度和剪刃水平方向線速度不同，軋件和剪刃之間的作用力會損傷剪刃。

剪切后段的情況與剪切前段相似，只是過程相反。這時軋件已經(jīng)被切斷，但是還要保持剪刃的速度與軋件相同步，直至剪刃與軋件脫離進入減速定位段。

3.3 減速定位段

在這個階段中，控制系統(tǒng)由速度-電流雙環(huán)控制切換為位置-速度-電流三環(huán)控制，是典型的位置閉環(huán)隨動系統(tǒng)。位置閉環(huán)應采用比例-積分調(diào)節(jié)方式，這將使得剪刃在停止位置沒有靜差，有利于剪切的準確性。但是由于傳遞函數(shù)階數(shù)增加，影響穩(wěn)定性，在調(diào)節(jié)器參數(shù)配置上要精確計算。

4 飛剪傳動

見圖2。

5 機構(gòu)動作描敘

（1）根據(jù)鋼卷長度和鋼卷進入軋機的長度機組自動降速，在焊縫未焊縫檢測器前帶鋼速度應小于等于過焊縫速度。

（2）由軋機入口焊縫探測器發(fā)出焊縫達到，機組開始精確計算軋機中鋼帶長度。

（3）機組計算動態(tài)變規(guī)格斜鍥長度計算，確定動態(tài)變規(guī)格點，或過焊縫輥縫輸出點。

（4）軋機速度控制系統(tǒng)進入前置控制模式，厚度控制系統(tǒng)關(guān)閉。

（5）各機架輸出最佳板形輥縫。

（6）當焊縫通過N+1機架后，機組向N機架輸出穩(wěn)態(tài)輥縫，輸出新竄輥值、彎輥值。

（7）當帶鋼焊縫進入倒數(shù)第二個機架時，飛剪夾送輥啟動后，飛剪夾送輥夾緊、1#卷取機夾送輥啟動后，1#卷取機夾送輥夾緊，（2#卷取機夾送輥啟動，2#卷取機夾送輥夾緊；磁性皮帶啟動）。

（8）機組根據(jù)人工選擇飛剪剪切點的要求計算剪切時間。

（9）飛剪剪刃在未接觸鋼帶前，飛剪應按一定加速度達到等于帶鋼速度。

（10）飛剪轉(zhuǎn)鼓軸上裝有編碼器，在飛剪剪切完畢后，準確確定飛剪剪刃停機位置。

參考文獻

[1] 張亮，張期.冷軋中飛剪的控制原理[J].電氣開關(guān)，2003（2）.

[2] 宋蕾.冷軋過程控制模型優(yōu)化設定研究[D].遼寧科技大學，2008.

[3] 丁修.軋制過程自動化|M|.北京：冶金工業(yè)出版社，2000.endprint