关于金属带材整平横切生产线设计的探讨

关于金属带材整平横切生产线设计的探讨

沈堪贵

广东中冶合创科技有限公司528225

摘要：此篇论文主要是针对于金属带材整平横切生产线设计的探讨，希望能与同行相互指正学习，共同进步。

关键词：金属带材；整平横切；生产线设计

引言

该机组用于将成卷的金属带材展开、矫平，按所需长度横向剪切，并垛堆整齐。机组采用气、液压、交流伺服系统，PLC控制，剪切片数和长度可设定。机组性能稳定，人机界面良好，操作安全方便。

1主要技术参数及机组工艺流程

1.1主要技术参数

1.1.1钢卷原料参数。适用材质：不锈钢；卷板厚度：0.2~2mm；卷板宽度：200～1000mm；钢卷内径：Φ508mm；钢卷外径：Ф800mm~Ф1700mm；钢卷重量：≤12T。

1.1.2剪切成品参数。定尺长度：200～3000mm；剪切速度：≤40M/min；剪后长度误差：≤±0.5mm；剪后对角线误差：≤±0.8mm；生产速度：40张/min（500mm时）、30张/min（1000mm时）、20张/min（2000mm时）；校平后板材的平整度：≤1.5mm/㎡；堆垛高度：≤500mm；堆垛重量：≤5000Kg。

1.1.3设备其它参数。电源：380V/50HZ/三相四线；装机容量：85kw；机组占地面积(约)：长20m×宽6.5m×高2.5m；机组方向：由左至右（在操作台面向机组）。

1.2机组工艺流程

上料→开卷→夹送、矫平→活套→导向、NC定尺→横剪→输送带→堆垛架→集料台。

2液压、气动、润滑系统

2.1概述

本生产线有一套液压站，是专门为HJ-2*1000-00整平机组设计的，能够满足该生产线各机组动作的要求。

该产品使用的液压阀件主要是引进德国力士乐技术而生产的北京华德产品。此类阀具有结构紧凑、通流能力强、流量大、压力高、体积小、噪声小，且安装尺寸符合国家标准等优点。液压站在整个生产线是一个较为精密的部件，若对它精确调试，合理使用、正确操作和精心保养，就可使其使用寿命长，性能可靠，获得满意的使用效果；否则将会得到相反的效果。

2.2主要性能参数

2.2.1生产线液压站主要性能参数

系统工作压力12Mpa。

油箱容积500L。

电机一台：型号Y132M-4-B5、转速1450r/min、功率7.5kw。

油泵一台：型号PV2R1-25-F-R、最高转速1800r/min、最高使用压力17.5MPa、排量25ml/r。

2.2.2工作介质：L-HM-46抗磨液压油

2.3结构特点及各机构的设定值

本液压站主要由油箱、泵装置、阀组及管路附件等组成，泵站装置放置于生产线侧面，阀组分散安装在机组各油缸附近。

2.3.1采用半封闭式油箱，以防止灰尘等杂质进入，油箱上部设有空气过滤器，并且可以从此处向油箱注油，加油时必须过滤。

2.3.2油箱正面装有液位温度计，可以方便的观察油箱中油的容量和油液的温度，提示操作人员采取相应的措施。

2.3.3阀组是液压站中控制执行动作的部分，全部控制阀采用板式和叠加式连接，分开安装在数个集成块上。泵站到各集成块采用Φ22×3.5液压无缝管连接，阀块到各油缸采用Φ18×3.0液压无缝管连接，必要处软管过渡。

2.3.4各机构压力设定值如下：液压站系统压力：12MPa；开卷胀缩、卷筒胀缩：6～9Mpa；张力台压下、分料器摆动：3～6Mpa；液压站系统压力调整到12MPva压力下工作，由DBW-10B先导阀式电磁溢流阀调整工作压力。上述数值为参考数值，根据板厚和板宽可略有变化，但生产线主系统压力最高不能高于16MPa。

3电气系统

3.1概述

本开卷生产线采用三相50HZ，380V交流电源供电。

电气系统控制部分和主回路部分用控制变压器隔离。控制用交流接触器为AC220V，电磁阀及气阀线圈均为直流24V。控制用直流电源由独立的直流开关电源提供。生产线采用日本OMRONCJ1M可编程序控制器进行控制，具有控制准确、可靠性高，维修容易的特点。本开卷生产线采日本YASKAWA（安川）公司11KW的数字式伺服电机作为定尺驱动，具有定尺精度高、速度快、控制调整简单、运行稳定可靠的特点。生产线采用日本OMRON公司NS8触摸屏显示及操作，可在触摸屏上直接设定长度与速度，具有操作简单、画面直观、容易设定等特点。生产线安装有测量轮，定尺时可使用测量轮或不使用测量轮，方便操作使用。校平机由30KW变频电机拖动，采用日本安川公司A1000系列变频器驱动，该矢量变频器具有安装简单、操作方便的特点，并能对电机的速度、转矩、电压和电流实时监控，为目前先进的交流控制系统。

3.2注意事项

1）精校平机在自动运行时，活络桥必须降到最低位，否则，校平电机会快速旋转，引起堆料。

2）定尺启动前，必须先启动精校平机。否则，精校平机不能供料，会出现拉板现象，损坏机器。

3）定尺自动启动时，必须使剪板机位于下限。

4）可在触摸屏工作画面设定打包数量，剪板数量计数到后自动停止。

5）使用测量轮定尺自动运行时，必须确定测量轮压紧，否则，定尺不准确或失控。

6）最后的料头必须升起测量轮,将定尺手动—自动开关置于手动位置，按动伺服点动正转按钮，直到钢板进入上行剪，完全脱离防退辊后取出料头。

7）只有在测量轮上升时，五辊校平机才能在手动位置点动操作。

8）五辊校平机内无钢板时，不允许将测量轮压下自动启动，否则伺服电机失控。

9）伺服开启后，严禁人员进入生产线!

4安装与调整

4.1机组的安装

1）机组的安装以机组总体布局图和安装地基图为依据来作地基和安装各单机。安装地基应符合国家有关对冶金设备地基安装要求和满足各设备工作负荷要求。

2）以机组安装中心线为基准，各单机通道中心与中心线偏差在±2mm范围内。

3）各单机工作辊、台面、剪板机下刀水平允差0.5mm/M，并相互平行。

4）剪板机刀片与测量轮之间的安装位置直接影响加工板材的对角线公差，要求安装时保证其平行允差0.2mm。

5）开卷机卷筒轴线应与夹送辊轴线平行，允差0.5mm/全长，允许卷筒自由端上扬和外迈。

6）上料小车移动用轨道应满足行进时无卡阻和较大的左右摆动，调整好后将轨道与预埋钢板焊接，并焊接轨道两端的限位块。

7）设备在最终固定前，应重复检验安装精度。

8）设备在复验精度后，地脚螺栓采用二次灌浆固定，要求牢固可靠。

4.2调整

1）机组在使用前，对机组需进行必要的调整。

2）矫平机支撑辊在设备出厂已调整好，不需再调整，上辊调整一般是出口侧上下辊系间隙较入口侧上下辊系间隙大，可根据板厚和板型状况在使用中调节。

3）剪板机上下刀间隙在设备出厂前已调整好，一般不需再调整，但要做相应的检查，确保各固定螺栓无松动。

4）开卷机刹车气压调整：起阻尼作用时气压尽可能调小，防止压力过大摩擦盘发热严重。

5）油压和流量的调整，开卷机压料辊油缸压力不宜过大，活套过桥摆动速度不宜过快，避免冲击。

6）开卷机刹车气压调整，正常运行起阻尼作用时气压尽可能调小，防止压力过大摩擦盘发热严重。

5结语

本机组在初次使用三个月后，校平机减速机中的齿轮油需要更换，润滑油为40#机械油，液压站中的介质油为N46抗磨液压油，半年后应更换。更换时应过滤，以后每年更换一次。剪板机各处润滑应保证润滑充足，其余各部分为单独油杯润滑方式。应每班润滑一次，开卷机卷筒也应每班润滑一次，各滚动轴承的润滑一般在设备小修或大修时添加润滑脂。

参考文献

[1]牛庆军.带材纠偏和对中控制系统[J].有色金属加工.2003(3):49-50.

[2]陈勇.李天石.带材的纠偏控制[J].机床与液压.2003(6):190-192.95.