卡羅塞爾卷取機功能及控制方法介紹

卡羅塞爾卷取機功能及控制方法介紹摘要：卷取機是將熱軋或冷軋帶鋼卷成卷筒狀的重要設(shè)備。無論是冷軋還是熱軋帶鋼經(jīng)過軋制后的長度長達幾百米以上，經(jīng)過冷卻處理后的帶鋼，通過卷取機彎曲成卷，成卷的帶鋼便于存放和運送。本文介紹的卡羅塞爾卷取機是一種雙卷筒卷取機，卡羅塞爾卷取機可廣泛應(yīng)用于各類帶鋼生產(chǎn)線，該設(shè)備工作效率高、連續(xù)卷取能力強，設(shè)備設(shè)計緊湊，雙卷筒共用一套導(dǎo)向裝置、旋轉(zhuǎn)換位裝置、助卷輥、卸卷小車等設(shè)備，減少設(shè)備重復(fù)布置，節(jié)省設(shè)備投資和安裝空間。關(guān)鍵詞：卡羅塞爾卷取機C-CPUL-CPU0前言經(jīng)過處理后的合格鋼水，由起重機吊運至連鑄機的大包回轉(zhuǎn)臺上進行澆注，鑄成厚度為1.0?6.0mm的薄帶坯。根據(jù)不同產(chǎn)品的規(guī)格，鑄帶以不同的拉速經(jīng)軋機入口No.1、No.2夾送輥糾偏夾送至軋機進行軋制。軋機為雙機架四輥PC軋機，軋制道次為1道，軋機入口帶鋼溫度為900?1200°C。軋機采用了動態(tài)PC技術(shù)、軋機穩(wěn)定裝置、液壓厚度自動控制（AGC）、彎輥控制等技術(shù)。軋機入口設(shè)置了特殊儀表，對軋機入口的鑄帶厚度、寬度、凸度、平直度、溫度等進行測量，以便軋機采用相應(yīng)的軋制策略。軋機出口設(shè)置了單點測厚儀，可測量軋制后產(chǎn)品斷面厚度，同時根據(jù)檢測數(shù)據(jù)生成質(zhì)量報告。帶鋼出軋機后，通過輸出輥道送至卷取機，輸出輥道上設(shè)置了帶鋼冷卻裝置，可以精確地控制帶鋼冷卻到規(guī)定的卷取溫度500C左右。冷卻后的帶鋼通過卷取機前的轉(zhuǎn)鼓式飛剪，在帶鋼進入卷取機前剪切取樣，熱帶剪切頭部便于卷取和建張，剪切后的帶鋼通過卷取機前液壓側(cè)導(dǎo)板對中導(dǎo)向，夾送輥夾送進入卷取機?？_塞爾卷取機主要由兩個可漲縮卷筒、回轉(zhuǎn)體、主傳動裝置及鎖定裝置組成。帶鋼進入卡羅塞爾卷取機后，在接卷位置上進行卷取，當(dāng)卷取到一定的卷層形成張力后，卷取機的回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，使該卷筒到達卸卷位置，同時另一個卷筒到達接卷位置。當(dāng)卸卷位置鋼卷的卷重達到設(shè)定的重量時剪機切斷帶鋼，后續(xù)帶鋼將在接卷位置開始下一個鋼卷的卷取。卷取后的鋼卷由卸卷小車取下并移出卷取機送至步進梁式運輸機，在向前運輸?shù)倪^程中對鋼卷進行打捆，然后通過鏈?zhǔn)竭\輸機運送到鋼卷庫內(nèi)堆放冷卻?？_塞爾卷取機安裝在卷取夾送輥的出口側(cè)，卷取機是雙卷筒芯軸結(jié)構(gòu)。卡羅塞爾卷取機由兩個芯軸、及兩個芯軸驅(qū)動電機、兩套芯軸漲縮控制機構(gòu)和一套公轉(zhuǎn)機構(gòu)組成。每個芯軸有四個分段式楔子和兩段由帶旋轉(zhuǎn)接頭的液壓缸控制的芯軸漲縮機構(gòu)組成，形式為可漲縮倒四棱錐卷筒。芯軸可以單獨的在全自動模式下運行，每個芯軸都有各自的驅(qū)動電機和齒輪減速箱，卡羅塞爾卷取機公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤是由一臺帶有齒輪減速箱的電機控制。卡羅塞爾卷取機結(jié)構(gòu)示意圖2主要功能及控制方式卡羅塞爾卷取機在執(zhí)行卷取操作的過程中主要執(zhí)行來自三個系統(tǒng)的指令，分別是控制卡羅塞爾本體邏輯輸入輸出和運算功能的專用高速CPU(C-CPU)，進行全線邏輯輸入輸出控制運算通訊管理的鑄軋線CPU(L-CPU)，進行模型計算和生產(chǎn)任務(wù)管理的過程計算機(L2)，本文對L2和L-CPU的功能不做過多說明。網(wǎng)絡(luò)示意圖2.1.C-CPU的主要功能和作用是根據(jù)鑄軋線控制模式和要求，控制本體及輔助設(shè)備的動作。2.1.1控制芯軸的旋轉(zhuǎn)及定位，1#芯軸、2#芯軸按L-CPU設(shè)定的轉(zhuǎn)速值進行旋轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到達受卷位及卸卷位的定位控制。2.1.2控制助卷輥液壓缸的伺服閥和電磁閥，驅(qū)動液壓缸完成助卷輥輥縫調(diào)節(jié)功能。2.1.3控制助卷輥壓靠芯軸，壓力達到設(shè)定值時對助卷輥輥縫位置進行標(biāo)定。2.1.4根據(jù)芯軸漲縮液壓缸的位置來計算芯軸的直徑，液壓缸位置是由電感應(yīng)傳感器檢測反饋的，控制伺服閥和電磁閥來控制液壓缸，達到芯軸的目標(biāo)直徑，其中漲、縮由電磁閥控制，超漲由伺服閥和電磁閥控制。2.1.5接收L2和L-CPU發(fā)送來的目標(biāo)輥縫、速度和壓力設(shè)定值，控制伺服閥、電磁閥驅(qū)動液壓缸，通過位置傳感器和壓力傳感器的反饋來控制助卷輥的輥縫和壓下力。2.1.6實現(xiàn)帶頭跟蹤功能，控制助卷輥按照預(yù)定的時間投入壓力控制，壓力檢測裝置在檢測到助卷輥壓力達到設(shè)定值后，壓力控制方式切換為恒壓力控制，恒壓力設(shè)定值由L-CPU設(shè)定并且發(fā)送。2.1.7在L-CPU檢測到芯軸的電流達到帶載電流后，C-CPU控制芯軸漲縮液壓缸動作，芯軸直徑執(zhí)行超漲指令，并且控制助卷輥打開。2.1.8與L2和L-CPU建立通訊，接收指令和設(shè)定值，反饋設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)。2.2卡羅塞爾卷取機有三種控制方式選擇，自動方式、手動方式、機旁方式。2.2.1在自動方式下，C-CPU根據(jù)L2和L-CPU發(fā)來的自動指令和設(shè)定值來執(zhí)行一系列的自動控制，根據(jù)特殊操作需要，可以對卸卷位的卸卷功能進行手動操作。2.2.2在手動方式下，C-CPU不需要通過L2和L-CPU發(fā)送來的指令和設(shè)定值，直接由操作工通過畫面和主操作臺上的按鈕來進行手動操作，在軋制開始前的標(biāo)定都是在手動方式下完成的。2.2.3機旁操作方式，通過機旁操作箱操作按鈕控制設(shè)備動作，主要用于檢修和現(xiàn)場卸卷時的異常情況處理。3卡羅塞爾卷取機卷取的控制方法在自動控制方式下，當(dāng)卡羅塞爾卷取機C-CPU收到L-CPU發(fā)來的卷取準(zhǔn)備信號時，助卷輥開始自動進行“輥縫初始化”動作，助卷輥根據(jù)從L2接受到的初始化輥縫設(shè)定值到達預(yù)設(shè)定輥縫位置，1#助卷輥輥縫到達卷取輥縫，2#、3#助卷輥輥縫到達初始輥縫，卷取機芯軸漲縮電磁閥控制液壓缸執(zhí)行漲開動作，卷筒開始按照主線設(shè)定的線速度同步旋轉(zhuǎn)，L-CPU向C-CPU發(fā)送軋制開始信號，激活卷取帶頭檢測，在卷取前實現(xiàn)定位檢測功能的激光檢測器在檢測到熱帶鋼頭部到達時，開始啟動熱帶鋼頭部跟蹤功能，根據(jù)軋制的線速度、激光檢測器檢測點和1#助卷輥之間的物理長度計算和理論計算對比修正，判斷熱帶鋼頭部分別到達1#、2#、3#助卷輥壓下點前，助卷輥迅速抬起，和帶鋼脫離接觸；而當(dāng)帶鋼頭部通過助卷輥后，該助卷輥則迅速回靠以壓緊卷筒上的帶鋼，并按壓力控制方式運行。L-CPU檢測到芯軸電流達到預(yù)設(shè)定值后，將芯軸有載信號發(fā)送給C-CPU，C-CPU控制芯軸漲縮伺服閥和電磁閥超漲動作，驅(qū)動液壓缸推動卷筒扇形板到超漲，隨后助卷輥執(zhí)行輥縫打開指令，助卷輥輥縫到達打開位時，公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)電機接到旋轉(zhuǎn)指令，進行180°旋轉(zhuǎn)，1#卷筒從受卷位運行到卸卷位繼續(xù)卷取，公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)電機準(zhǔn)確定位后，2#卷筒開始做好受卷準(zhǔn)備，助卷輥到達預(yù)設(shè)定輥縫，漲縮液壓缸執(zhí)行漲開動作，當(dāng)熱帶鋼執(zhí)行切尾命令時，卸卷位的卷筒上下壓輥壓下，卷筒按照設(shè)定的超前率快速提速旋轉(zhuǎn)，使熱帶鋼尾部和頭部分離并拉開一定距離，當(dāng)帶熱鋼尾部離開激光檢測器時,跟蹤功能開始計算帶尾位置，當(dāng)帶尾到達上壓輥時,卷筒減速到慢速，當(dāng)帶尾到達下壓輥時卷筒停止旋轉(zhuǎn),此時帶尾剛好處于下壓輥位置，隨后開始執(zhí)行卸卷功能，卸卷小車運行至熱帶卷的中心位置，小車向上頂起滯尾剛好位于帶鋼卷底部，當(dāng)壓力達到托起熱卷的設(shè)定值后，卸卷位的芯軸電磁閥動作執(zhí)行縮緊功能，卷筒開始逆時針慢速旋轉(zhuǎn)，卸卷小車向后推出到達步進梁受卷位，同時另一個卷筒開始進行卷取作業(yè)，按照同樣的控制順序執(zhí)行下一個循環(huán)指令。卡羅塞爾卷取機卷取過程通過以下圖例進行說明：1.熱帶頭部到達卷取準(zhǔn)備2.1#卷筒開始受卷建張3.帶載后的1#卷筒順時針旋轉(zhuǎn)4.經(jīng)過180°旋轉(zhuǎn)卷筒到達卸卷位繼續(xù)卷取5.助卷輥壓下準(zhǔn)備帶尾模式6.1#卷筒卷取完畢準(zhǔn)備卸卷2#卷筒開始卷取4結(jié)束語卡羅塞爾卷取機的應(yīng)用優(yōu)勢。卡羅塞爾卷取機卷取節(jié)奏緊湊、連續(xù)性好，更適合無頭和半無頭軋制工藝。傳統(tǒng)的軋制計劃和實際以單塊鑄坯軋制為主，主要軋制過程初軋、精軋機組軋制、卷取穿帶、加速軋制、減速軋制、拋鋼、甩尾。每軋制一塊鑄坯就不可避免的發(fā)生一次動態(tài)張力平衡調(diào)整過程，調(diào)整過程