pg电子模拟器钢坯去毛刺机的设计docx

　　pg电子模拟器钢坯去毛刺机的设计docx钢坯去毛刺机的设计 板块在连铸机上形成后，必须按照一定的固定尺长度将其切割，然后进入输出辊。由于火焰切割时钢坯切口下边粘连有一条呈冰柱状钢渣带 (简称钢坯毛刺) , 这种氧化钢渣的硬度较大, 如果不清除掉, 轧钢时可能嵌入钢板中, 导致钢板的表面质量不符合要求, 产生废次品, 尤其是在生产高档板坯产品时, 对最终产品的质量影响将会更大。因此, 各钢厂都采取措施, 除去板坯头部和尾部的毛刺。如何有效、快速地将钢坯毛刺铲去, 以防止对轧钢成品的表面质量造成影响, 保证轧钢质量, 是连铸工艺中一直在研究的课题 在钢坯移动过程中铲除钢坯毛刺, 通常采取的方法有:人工火焰切割、飞刀除毛刺法、铲刀移动刮毛刺法, 锤式旋转切除法等。除了工效很低的人工切割方式已经基本不再使用外, 其他的方式各有其优缺点, 在马钢高效合金板坯连铸机上使用了德国LENZING公司的旋转锤式去毛刺机, 采用这种设备, 首先可以保证有较高的毛刺去除率, 其次是设备结构相对简单, 电气控制容易, 对保证连铸坯的质量具有重要作用。 1 毛刺机的结构 去毛刺机由机架、去毛刺旋转轴 (带旋转锤) 、液压设备、毛刺废物接收设备、电气系统设备及位置检测开关等组成。 (1) 包括 基础框架、悬挂支架、驱动电机和万向轴、防护外罩和冷却水嘴、防护挡板等设备。 (2) 旋转轴的去除过程包括 液压驱动油缸升降装置、主旋转轴、旋转锤等设备, 旋转锤由耐热特殊钢制造, 可以单独更换。 (3) 包括 液压缸、阀台、液压附件、连接油管等。 (4) 毛刺接收设备包括 挡板、溜槽、废毛刺接收料斗等。 (5) 设备 包括传动和PLC控制柜、就地操作台、限位开关、板坯检测光电开关等。 去毛刺机总体布置见图1, 去毛刺旋转轴的结构见图2。 2 消极开展去毛刺机. 去毛刺机工作原理非常简单, 整个装置沿着输出辊道布置在板坯的底部, 去毛刺旋转轴的四周附带有可以灵活摆动的链接摆锤, 当去毛刺旋转轴在电机的拖动下以一定速度高速旋转时, 由于离心力的作用, 链接摆锤以旋转轴为圆心张开, 调整好旋转轴和铸坯之间的距离, 当铸坯到达旋转轴位置时, 由两侧的液压缸提升旋转轴, 使链接摆锤升起的位置正好敲击在毛刺的根部, 这样就可以彻底切除铸坯切割后残留的毛刺 去毛刺机工作时分为头部和尾部两个步骤, 具体过程如下: (1) 准备位置:钢坯经过火焰切割机后, 由辊道送至去毛刺机前。这时旋转轴处在钢坯前方最低点的准备位置尚未启动。 (2) 头部起始位置:钢坯头部经过光电开关①, 光电开关发出一个下降沿“0”信号到PLC, PLC发出指令控制去毛刺机旋转轴的电机开始顺时针启动加速, 见图3。 (3) 去除头部毛刺:当旋转轴加速到额定转速, 钢坯头部经过光电开关②时, 提升液压缸动作, 旋转轴抬起, 链接摆锤敲击铸坯的头部, 切除的毛刺顺着溜槽进入废毛刺接收料斗, 见图4。当钢坯头部去毛刺过程全部结束后, 液压缸带动旋转轴降到初始位置, 同时旋转轴停止旋转, 整个去毛刺的工作时间大约在1.2 s。 (4) 尾部起始位置:钢坯尾部离开光电开关①, 光电开关发出一个上升沿“1”信号到PLC, PLC发出指令控制去毛刺机旋转轴的电机开始逆时针启动加速, 见图5。 (5) 去除尾部毛刺:当旋转轴加速到额定转速, 钢坯尾部离开光电开关②时, 提升液压缸动作, 旋转轴抬起, 链接摆锤敲击铸坯的尾部。切除的毛刺顺着溜槽进入废毛刺接收料斗, 见图6。当钢坯尾部去毛刺过程全部结束后, 液压缸带动旋转轴降到初始位置, 同时旋转轴停止旋转。 (6) 工作周期完成:当去毛刺尾部动作结束后, 设备处于准备状态, 等待着下一个钢坯的到来。 (7) 工作周期安全时间:出于安全因素的考虑, 在去毛刺机PLC机柜的西门子OP7操作面板上可以设定一个安全时间, 这个时间是正常工作循环周期加上几秒钟, 当达到安全时间后, 如果去毛刺机由于故障无法停止, 可以自动强行停止去毛刺机动作, 同时设备回到原始位置。 去毛刺机控制系统PLC为西门子公司S7-300型, 整个工作过程设定为自动工作方式, 去毛刺机接收出坯辊道的运行速度后连同前后段出坯辊道一并联动, 完成去毛刺工作自动循环。操作人员启动去毛刺机并设定操作工艺后, 去毛刺机通过光电检测开关自动检测连铸板坯位置, 自动完成头部、尾部的去毛刺工作。 3 去毛刺和液压系统 本机去毛刺程序设计的周期时间不超过5 min (板坯长12 m) , 一般为4 min左右。去毛刺轴的旋转速度为900 rpm (可以调节) , 去毛刺的辊径约为480 mm, 每块板坯之间的距离保持在最小铸坯长度加上1 m。 去毛刺的液压系统使用Quintolubric 888-46 (Typ HFD 4, 150 VF46) 液压油, 消耗量约为50 L/min, 压力为12 MPa (最大为21 MPa) , 由铸机本体主液压站供油。 去毛刺的水冷系统使用过滤干净的工业水, 消耗量约为30 L/min, 压力为150～200 kPa (最大为600 kPa) , 水温要求低于35 ℃。 4 控制装置 电气控制部分主要包括控制柜、操作台、液压缸行程检测开关和钢坯位置光电检测开关等部分。 (1) 去毛刺机控制方案 控制柜安装在控制室内, 控制柜内包括PLC控制、变频器、液压站控制、直流电源、外部连锁等部分。 PLC选用西门子公司S7-300系列可编程序, 去毛刺机主要控制功能全部由PLC完成, PLC点数128DI/DO。操作人员选择去毛刺机工作方式后, 去毛刺机可以根据检测开关和光电开关信号, 控制板坯动作, 自动完成板坯的去毛刺工作。柜内变频器使用Lenze公司8200 VECTOR系列变频器实现去毛刺旋转轴电机的转速调节控制。 (2) 障诊断和复位操作 在中央操作面板上可以设定去毛刺的周期时间和安全时间、旋转方向和速度的显示, 故障诊断和复位操作。在就地操作箱上可以进行远程和就地的选择, 以及手动操作液压站开关、冷却水的开关、去毛刺轴的升降、去毛刺轴的正反向启动和停止。 (3) 去毛刺机液压缸升降检测 液压缸行程检测开关和钢坯位置光电检测开关, 限位开关采用西门子公司PXI200型感应开关, 完成去毛刺机液压缸升降动作检测。钢坯位置检测光电开关选用Sick WL45光电开关, 发射光源为红外线光, 抗干扰性能好。 5 冷却轴承 去毛刺机的机架外部安装有独立的水冷装置, 通过喷嘴来冷却去毛刺旋转轴的轴承, 保证轴承不被高温损坏。电气PLC可以通过管路上的电磁阀控制水的启停。 6 毛刺机两侧旋转轴旋转工况 在调试和试车中, 经常出现的故障主要有: (1) 在铸流二冷室内, 由于内外弧冷却不均匀导致铸坯头部略有下垂, 这样会造成旋转摆锤动作时敲击位置不在毛刺的根部, 直接打在铸坯表面, 这时负载阻力会很大, 变频器故障报警, 同时, 铸坯表面产生很深的凹痕。当毛刺机两侧旋转轴固定座的固定丝杆出现松动时, 也会造成类似上述现象, 这时需要调节丝杆, 使旋转轴上升时能到达合适的位置pg电子模拟器平台。 (2) 由于液压油清洁度问题, 液压阀台过滤器常常堵塞, 此时会在操作面板0P7上显示报警, 需要处理过滤网。 (3) 现场光电开关位置偏移或者信号不对, 在去除头部和尾部毛刺时, 旋转轴上升动作时间不准确, 需要调整光电开关的位置。 (4) 液压缸升降的感应开关出现故障时, 会导致整个去毛刺的工作周期出现混乱。 7 板坯去毛刺率合格 通过对马钢板坯连铸去毛刺机的调试使用, 现场使用的锤式去毛刺机完全满足工艺的使用要求, 抽查的板坯去毛刺率合格率可以达到99%, 符合下道轧制工序的要求, 而且去毛刺工作过程中, 辊道无需停顿, 不会对生产的节奏造成影响。去毛刺机使用中需要注意的是, 当第一块铸坯生产出来和引锭杆相连头部未能切除时, 一定要停止去毛刺机的自动控制功能, 否则会对毛刺机的摆锤等设备造成损坏。

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