棒材冷剪系统应用及优化改进

摘 要：文章介绍了棒材生产线冷剪系统的使用现状及改进措施，使设备满足生产的需求。

关键词：；空气压力；离合器；温度

1 冷剪剪切系统概述

二棒生产线的冷剪系统为500t固定式定尺剪，包括冷剪装置、切头收集系统、剪前后输送辊道和剪刃安装器等设备，其主要功能是将倍尺材剪切成需要的定尺材。精整后的钢材由冷床输出辊道进入冷剪前辊道，钢材头部越过剪前压辊后，压辊气缸动作，压辊压下，将钢材加送前行，进入飞剪。至规定定尺后，按下操作台上的单剪切按钮，飞剪启动，实现定尺剪切。

文章主要介绍冷剪机装置的结构组成、工作原理及使用过程中出现的问题。

冷剪的设备结构主要由三部分组成：电机、齿轮箱和剪箱。在使用过程中，电机通过皮带驱动飞轮转动，当冷剪飞轮储能达到剪切动力要求，就可以剪切。当操作台给出剪切信号，冷剪飞轮上的离合器闭合，同时制动器打开，飞轮驱动主动轴转动，通过齿轮箱和剪箱，带动剪刃进行一次剪切操作。如图1所示。

冷剪系统因为现场环境原因和原设计的不足多次出现故障，造成定尺剪切系统工作不稳定，设备维护量大，同时也影响着产品质量。

2 冷剪系统在使用过程中出现的问题

在冷剪原设计中，将冷剪的干油系统设计为手动，需要人工控制油泵的启停，这种情况下由于人员素质参差不齐，很难保证干油正常的供给.冷剪稀油系统原先只有一台油泵但是稀油对冷剪的运行十分重要，生产初期曾多次发生稀油电机接地，影响生产的事故，为了保障稀油润换正常，必须对稀油系统进行改造。

在冷剪的使用过程中，离合器的磨损发热现象是长期困扰设备维护者的一大难题，一旦离合器出现问题往往就是一个重大事故，处理时间长，技术难度大，所以加强对离合器的冷却以及温度监控势在必行。

自棒材生产线投产以来，离合器与制动器使用的压缩空气压力波动成为影响冷剪安全稳定运行的主要因素。为保证冷剪正常使用，二钢轧厂实施技改，将该厂闲置的两台空压机进行修缮安装，为冷剪提供独立稳定的压缩空气，确保冷剪正常使用。

3 制定对策、措施及实施过程

3.1 对策、措施

（1）为实现冷剪干油的自动运行需要在冷剪干油末端分配器中新加一个检测开关，在PLC中编写干油自动的程序，利用新加的监测点以及冷剪的原位开关来实现冷剪干油的自动。程序主要实现的功能为利用冷剪原位开关来计算剪切次数，当剪切一定次数以后干油自动运行，当分配器中的监测点有信号反馈时，干油停止运行，同时加入了干油故障报警停车程序。为保证冷剪稀油系统的正常运行，在原有的冷剪稀油泵的基础上在并联增加一台稀油泵，分别为1号泵、2号泵。两台泵互为备用。2号泵电机线用1号泵并联，两台电机共用同一控制系统，在现场加装开关用来确定其那一台泵。如图2所示。

（2）离合器的综合温控系统由离合器冷却风机，温度监测系统，PLC控制系统组成。在离合器的下方新加装一台冷却风机使其与原冷却风机互相作用增强冷却效果。在离合器烟道上加装一个温度检测器，以及温度显示器，点检人员可以随时监测离合器温度。利用PLC系统将冷却风机系统和温度监测系统结合起来。正常温度下启动一台风机，当温度略高时则启动两台风机，当温度过高时则由PLC系统发出报警，通知专业点检人员检查离合器，同时在Wincc系统中保留离合器的温度曲线，为以后维修人员查找故障原因提供方便。

（3）冷剪离合器与制动器正常使用所要求的压缩空气系统压力应在0.65-0.9Mpa，由于原使用的管网压缩空气压力低、不稳定，频繁造成冷剪离合器、制动器过热导致其烧损。为此，该车间通过增加汽包，改造路由等多项措施进行改造，仍未达到预期效果，一度被动采取空气压力低于0.55MPa时冷剪必须减少剪切支数，低于0.5MPa让其自动停车的临时措施，这样严重制约了生产节奏。为解决这一问题，该厂经过反复论证实施技改，通过增设空压机，提供独立气源、稳定空气压力，将其压力稳定在0.68-0.73MPa，保证冷剪的正常使用。

3.2 实施过程

（1）在PLC中编写干油自动的程序，利用新加的监测点以及冷剪的原位开关来实现冷剪干油的自动。程序主要实现的功能为利用冷剪原位开关来计数剪切次数，当剪切一定次数以后干油自动运行，当分配器中的监测点由信号反馈时，干油停止运行，同时加入了干油故障报警停车程序。为保证冷剪稀油系统的正常运行，在原有的冷剪稀油泵的基础上在并联一个稀油泵，分别为1号泵、2号泵，2号泵为备用。在离合器烟道上加装一个温度检测器，以及温度显示器，点检人员可以随时监测离合器温度。利用PLC系统将冷却风机系统和温度监测系统结合起来。正常温度下启动一台风机，当温度略高时则启动两台风机，当温度过高时则由PLC系统发出报警，通知专业点检人员检查离合器。

（2）通过增设空压机，提供独立气源、稳定空气压力，将其压力稳定在0.68-0.73MPa，保证冷剪的正常使用。

4 实施后的效果

冷剪剪切系统在棒材车间投入使用后，经过不断优化改造，故障越来越少，优势越来越明显，通过多项的改进措施，使该系统稳定运行。