臥式共用軌道活套在鋁行業中的應用

劉九松

摘 要：介紹了臥式分離軌道活套和臥式共用軌道活套的結構組成，臥式共用軌道活套共用軌道部分位置控制實現方式，并進行了優缺點和性能比較，同時結合在鋁行業的應用案例進行分析和比較。

關鍵詞：臥式;活套;共用軌道

1 緒論

鋁加工連續生產線為了實現工藝段不停機連續生產一般配備了入口活套和出口活套。活套的作用是用于存儲帶材，通過入口活套和出口活套在合適時機進行帶材的充放套有效緩沖，使得生產線得以連續運行。活套形式根據活套小車的布置和帶材的走向的可以分為立式活套和臥式活套。立式活套對廠房高度有一定的要求，常用于地基成本相對較小、廠房長度有限制的連續生產線中。臥式活套對廠房的高度有沒有嚴格的要求，但是廠房占地面積相對較大，常用于沿海地區地基土建成本投入成本大的連續生產線中。實際鋁加工連續生產線中的臥式活套又可根據入口和出口活套軌道的使用形式分為臥式分離軌道活套和臥式共用軌道活套。

2 活套設備組成

鋁加工連續生產線中臥式分離軌道活套和臥式共用軌道活套均由活套小車、卷揚機以及軌道等機構組成，通過卷揚機的收放拉動活套小車控制活套存儲和釋放帶材。臥式共用軌道活套相比臥式分離軌道活套，臥式共用軌道活套取入出口活套取中間一段軌道有效行程作為共用部分，相對可以在相同空間內通過電氣程序的邏輯設定達到更大的套量，提高入口活套和出口活套的套量，用于增加操作工在入口段和出口段的輔助時間。

結構組成圖

3 活套位置控制實現方式

3.1 臥式分離軌道活套

臥式分離軌道活套在正常開機時，入口活套處于滿套狀態即100%，出口活套處于空套狀態即0%;操作工在入口段進行穿帶頭、縫合等輔助工作時，入口活套由100%開始進行放套，入口活套放套提供入口輔助時間;在出口段需要對成品卷取、帶尾剪切以及頭部卷取等工作時，出口活套由0%開始進行充套，出口活套充套提供出口輔助時間。根據入口段和出口段是否需要完成輔助工作來判斷活套的充放套，電氣控制系統根據工藝段的速度判斷入口段停機或降速和出口段停機或降速，保證工藝段設備不停機。

3.2 臥式共用軌道活套

臥式共用軌道活套相比臥式分離活套不同點，在于入口活套和出口活套的軌道是連接在一起，入口活套和出口活套的活套小車可以共用中間一部分的軌道，由于活套整體控制方式與傳統臥式分離軌道活套一致，本文不在闡述，下面介紹共用軌道部分的控制實現方式，取共用10%軌道為例進行剖析。

（1）活套的定義。首先定義入口和出口活套的有效總套量為200%，其中入口活套最小值為0%，入口活套最大值為105%;出口活套最小值為0%，出口活套最大值為105%。

（2）優先級的定義。引入一個入出口活套套量充套優先級p的概念。若p=1則定義出口活套最大限制值為105%，入口活套最大限制值為95%;p≠1則定義出口活套最大限制值95%，入口活套最大限制值105%。當電氣控制系統檢測到有帶材縫合頭時p=1，判定出口段需要對帶材進行卷取，此時定義出口活套充套優先。當電氣控制系統檢測到無帶材縫合頭時p≠1，判定出口段不需要對帶材進行卷取，入口活套充套優先。

通過電氣控制系統判斷優先級可以自動控制入出口活套套量的最大限制值，控制中間共用軌道部分。

4 優缺點、性能比較及案例分析

4.1 優缺點比較

臥式共用軌道活套相比臥式分離軌道活套的優點，有效增加入口段和出口段的輔助時間，操作工可以在更寬裕的時間限制內完成入口段和出口段的輔助工作，而缺點在于臥式共用軌道活套在電氣控制異常且人為過度干預的情況下，存在活套小車相撞的風險。臥式分離軌道活套優點在于活套使用安全，不存在活套小車相撞的風險，但占用的廠房空間大，增加了活套的造價成本。

4.2 性能表現對比

臥式共用軌道活套相比臥式分離軌道活套性能對比如下表：

臥式共用軌道活套和臥式分離軌道活套性能比較表

4.3 結合案例進行分析

某廠鋁加工連續生產線擬采用臥式活套設計，臥式共用軌道活套和臥式分離軌道活套入口活套和出口活套的軌道均為50m，活套均為4層，工藝速度為50m/min，若采用臥式共用軌道活套則共用中間20m小車行程。

分離軌道式入口輔助時間為：T1=（50m×4）÷50m/min=4min=240s。

共用軌道式入口輔助時間為：T1′=[（50m+20m÷2）×4]÷50m/min=4.8min=288s。

分離軌道式出口輔助時間為：T2=（50m×4）÷50m/min=4min=240s。

共用軌道式出口輔助時間為：T2'=[（50m+20m÷2）×4]÷50m/min=4.8min=288s。

經過對比可得臥式共用軌道活套相比臥式分離軌道活套的入口活套和出口活套各增加40m的活套量;在設備工藝速度最大的情況下，入口段和出口段各增加48s的輔助時間。

5 結語

臥式共用軌道活套相比臥式分離軌道活套，在同等條件下可以實現套量的增加，同時增加入口和出口段的輔助時間，具有明顯優勢。而目前臥式共用軌道活套存在入口活套和出口活套小車相撞的風險，可以使用激光測距儀實時測量活套小車距離并換算為套量作為實際值，以卷揚機的編碼器測量的值換算為套量作為參考值，電氣控制系統實時比較實際值和參考值，降低活套小車相撞的風險。隨著技術的進步，臥式共用軌道活套在鋁加工行業將會得到進一步的推廣和應用。

參考文獻：

[1]李韶崗.臥式活套的結構特點及應用.

[2]吳安民.活套在帶材連續機組的應用.