棒材冷剪系統應用及優化改進

摘 要：文章介紹了棒材生產線冷剪系統的使用現狀及改進措施，使設備滿足生產的需求。

關鍵詞：潤滑；空氣壓力；離合器；溫度

1 冷剪剪切系統概述

二棒生產線的冷剪系統為500t固定式定尺剪，包括冷剪裝置、切頭收集系統、剪前后輸送輥道和剪刃安裝器等設備，其主要功能是將倍尺材剪切成需要的定尺材。精整后的鋼材由冷床輸出輥道進入冷剪前輥道，鋼材頭部越過剪前壓輥后，壓輥氣缸動作，壓輥壓下，將鋼材加送前行，進入飛剪。至規定定尺后，按下操作臺上的單剪切按鈕，飛剪啟動，實現定尺剪切。

文章主要介紹冷剪機裝置的結構組成、工作原理及使用過程中出現的問題。

冷剪的設備結構主要由三部分組成：電機、齒輪箱和剪箱。在使用過程中，電機通過皮帶驅動飛輪轉動，當冷剪飛輪儲能達到剪切動力要求，就可以剪切。當操作臺給出剪切信號，冷剪飛輪上的離合器閉合，同時制動器打開，飛輪驅動主動軸轉動，通過齒輪箱和剪箱，帶動剪刃進行一次剪切操作。如圖1所示。

冷剪系統因為現場環境原因和原設計的不足多次出現故障，造成定尺剪切系統工作不穩定，設備維護量大，同時也影響著產品質量。

2 冷剪系統在使用過程中出現的問題

在冷剪原設計中，將冷剪的干油系統設計為手動，需要人工控制油泵的啟停，這種情況下由于人員素質參差不齊，很難保證干油正常的供給.冷剪稀油潤滑系統原先只有一臺油泵但是稀油潤滑對冷剪的運行十分重要，生產初期曾多次發生稀油電機接地，影響生產的事故，為了保障稀油潤換正常，必須對稀油潤滑系統進行改造。

在冷剪的使用過程中，離合器的磨損發熱現象是長期困擾設備維護者的一大難題，一旦離合器出現問題往往就是一個重大事故，處理時間長，技術難度大，所以加強對離合器的冷卻以及溫度監控勢在必行。

自棒材生產線投產以來，離合器與制動器使用的壓縮空氣壓力波動成為影響冷剪安全穩定運行的主要因素。為保證冷剪正常使用，二鋼軋廠實施技改，將該廠閑置的兩臺空壓機進行修繕安裝，為冷剪提供獨立穩定的壓縮空氣，確保冷剪正常使用。

3 制定對策、措施及實施過程

3.1 對策、措施

（1）為實現冷剪干油的自動運行需要在冷剪干油末端分配器中新加一個檢測開關，在PLC中編寫干油自動的程序，利用新加的監測點以及冷剪的原位開關來實現冷剪干油的自動。程序主要實現的功能為利用冷剪原位開關來計算剪切次數，當剪切一定次數以后干油自動運行，當分配器中的監測點有信號反饋時，干油停止運行，同時加入了干油故障報警停車程序。為保證冷剪稀油系統的正常運行，在原有的冷剪稀油泵的基礎上在并聯增加一臺稀油泵，分別為1號泵、2號泵。兩臺泵互為備用。2號泵電機線用1號泵并聯，兩臺電機共用同一控制系統，在現場加裝開關用來確定其那一臺泵。如圖2所示。

（2）離合器的綜合溫控系統由離合器冷卻風機，溫度監測系統，PLC控制系統組成。在離合器的下方新加裝一臺冷卻風機使其與原冷卻風機互相作用增強冷卻效果。在離合器煙道上加裝一個溫度檢測器，以及溫度顯示器，點檢人員可以隨時監測離合器溫度。利用PLC系統將冷卻風機系統和溫度監測系統結合起來。正常溫度下啟動一臺風機，當溫度略高時則啟動兩臺風機，當溫度過高時則由PLC系統發出報警，通知專業點檢人員檢查離合器，同時在Wincc系統中保留離合器的溫度曲線，為以后維修人員查找故障原因提供方便。

（3）冷剪離合器與制動器正常使用所要求的壓縮空氣系統壓力應在0.65-0.9Mpa，由于原使用的管網壓縮空氣壓力低、不穩定，頻繁造成冷剪離合器、制動器過熱導致其燒損。為此，該車間通過增加汽包，改造路由等多項措施進行改造，仍未達到預期效果，一度被動采取空氣壓力低于0.55MPa時冷剪必須減少剪切支數，低于0.5MPa讓其自動停車的臨時措施，這樣嚴重制約了生產節奏。為解決這一問題，該廠經過反復論證實施技改，通過增設空壓機，提供獨立氣源、穩定空氣壓力，將其壓力穩定在0.68-0.73MPa，保證冷剪的正常使用。

3.2 實施過程

（1）在PLC中編寫干油自動的程序，利用新加的監測點以及冷剪的原位開關來實現冷剪干油的自動。程序主要實現的功能為利用冷剪原位開關來計數剪切次數，當剪切一定次數以后干油自動運行，當分配器中的監測點由信號反饋時，干油停止運行，同時加入了干油故障報警停車程序。為保證冷剪稀油系統的正常運行，在原有的冷剪稀油泵的基礎上在并聯一個稀油泵，分別為1號泵、2號泵，2號泵為備用。在離合器煙道上加裝一個溫度檢測器，以及溫度顯示器，點檢人員可以隨時監測離合器溫度。利用PLC系統將冷卻風機系統和溫度監測系統結合起來。正常溫度下啟動一臺風機，當溫度略高時則啟動兩臺風機，當溫度過高時則由PLC系統發出報警，通知專業點檢人員檢查離合器。

（2）通過增設空壓機，提供獨立氣源、穩定空氣壓力，將其壓力穩定在0.68-0.73MPa，保證冷剪的正常使用。

4 實施后的效果

冷剪剪切系統在棒材車間投入使用后，經過不斷優化改造，故障越來越少，優勢越來越明顯，通過多項的改進措施，使該系統穩定運行。