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doi:10. 16576/ j. cnki. 1007-4414. 2017. 05. 030 高速线材双芯轴水平回转式集卷站优化设计 吴 钊 (中冶南方工程技术有限公司,湖北 武汉 430223) 摘 要:集卷站是热轧高速线材生产线上一个重要的组成部分,其工作效率和稳定性直接影响整条生产线的生产节 奏和产量。 所研究的双芯轴水平回转式集卷站不仅具有稳定性好、收集效率高的优点,还能有效地保护线材表面质 量。 针对该型式的集卷站在实际生产中出现的问题,对结构作了局部改进,对控制方案做了一定的优化,进一步提高 了设备的稳定性,降低了设备维护成本。 关键词:高速线材;双芯轴;水平回转;集卷站 中图分类号:TG333 文献标志码:A 文章编号:1007-4414(2017)05-0105-03 Optimum Design of Double-Core Horizontal Rotary Coil Collecting Station for High-Speed Wire Rod WU Zhao (WISDRI Engineering double core; horizontal rotation; coil collecting station 0 引 言 集卷站一般布置在高速线材生产线的散卷冷却 线末端,用于将散状线圈收集成均匀、整齐的盘卷,并 使之挂在 P如果在集卷筒里堆积 的高度过高,则会影响上方设备的运行安全,分离爪 打开后也会增大对托板的冲击载荷。 当分离爪打开 以后,托板开始慢速下降,下降的同时上方的线卷继 601 设计与制造 2017 年第 5 期 (第 30 卷,总第 151 期)机械研究与应用 万方数据 续进入集卷筒,这时需要保持集卷筒里堆积的盘卷在 一个相对固定的高度,这样就要求托板下降的速度与 盘卷堆积的速度保持一致,太快容易散卷,太慢则会 影响安全。 传统的控制方法是采用五组光电开关对集卷筒 内盘卷堆积高度和托板下降速度进行控制。 由于集 卷筒周围温度较高,光电开关容易损坏而失效,光电 开关越多引发故障的概率就越高3。 经过优化设 计,将原有的五组光电开关减少为两组。 如图 4。 图 4 集卷筒光电开关布置图 光电开关 A 作为报警信号,当集卷筒内线卷堆 积高度超过光电开关 A 检测位置时,经过一段时间 没有消失,表明集卷下游设备出现故障,应采取相应 的紧急措施。 正常集卷时,当线卷从运输辊道进入集 卷筒后在分离爪上堆积,堆积到一定高度后到达光电 开关 B 检测位置,这时候光电开关 B 被遮挡,分离爪 打开,盘卷落到升降托板上,通过 PLC 给托板升降电 机发信号,托板开始以速度 V1慢速下降,速度 V1略 大于线卷下落堆积的速度。 光电开关 B 通光产生信 号,托板下降速度调为 V2,设定 V2略小于线卷下落 堆积的速度。 一段时间后线卷又堆积到光电开关 B 检测位置,托板下降速度再次调为 V1,如此循环,始 终保持集卷筒内线卷堆积高度在光电开关 B 检测位 置上下波动。 当风冷辊道末端来料信号丢失,一卷盘 卷全部进入集卷筒,托板以速度 V3快速下降,盘卷迅 速离开集卷筒,分离爪闭合,进入下一个集卷周期。 具体流程如图 5 所示。 图 5 集卷高度控制流程图 3 结 论 对双芯轴水平回转式集卷站局部构造和集卷高 度控制方案进行优化,优化后的集卷站设备运行更稳 定,故障率更低,降低了维护和检修成本,结论如下: (1) 通过在集卷筒内壁嵌入铜板,可以保护线材 的表面质量,防止划伤。 在分离爪下方设置滚轮,可 以防止分离爪打开或闭合时卡住引起生产事故。 (2) 在横移托板下方设置支撑轮,可以保护横移 架车轮里的滚动轴承;在升降架侧面设置滚轮,可以 保护升降架车轮里面的滚动轴承,降低了设备检修和 维护成本。 (3) 将集卷筒原有的 5 组光电开关减少为 2 组, 对集卷高度控制程序进行优化,在满足使用要求的前 提下,大大降低了设备的故障率。 参考文献: 1 成大先. 机械设计手册M. 第 2 卷. 第五版. 北京:化学工业出 版社,2007. 2 邵 峰. 高速线材集卷站设备浅析J. 冶金设备. 2013(2):99- 101. 3 刘 辉. 一种高速线材集卷自动化控制系统的开发J. 机电一 体化,2012(1):79-82. 701 机械研究与应用2017 年第 5 期 (第 30 卷,总第 151 期) 设计与制造 万方数据