一種芯棒在潤滑鏈上定位方法的分析

遲田偉，張辰光

（煙臺寶鋼鋼管有限公司 設備能源部，山東 煙臺 264002）

一種芯棒在潤滑鏈上定位方法的分析

遲田偉，張辰光

（煙臺寶鋼鋼管有限公司 設備能源部，山東 煙臺 264002）

煙寶PQF軋機系統上使用的軋制芯棒，在參與一次鋼管軋制后，被送回芯棒循環區域，對芯棒進行冷卻、潤滑然后送回，參與下一次軋制。本文重點介紹芯棒在潤滑完成后如何通過傳送鏈反轉定位，保證芯棒準確傳送入預穿區域，滿足生產節奏對設備的要求。

PQF高質量連軋機芯棒循環系統控制；光柵定位；工作原理

0 前言

煙寶PQF軋機的芯棒循環區域主要由上料區（ChargeRA_Area）、卸料區（DischRA_Area）、返回輥道區（RtnRCV_Area）、冷卻站區（CS_Area）、潤滑線區（LubLine_Area）、預穿區（Preinsert_Area）組成。大致的循環流程為軋制結束后芯棒經卸料回轉臂翻至返回輥道→返回輥道將芯棒輸送至冷卻站前→芯棒從返回輥道第5組翻入冷卻站區進行冷卻并經回轉臂翻至潤滑線→在潤滑線輸送芯棒，經過石墨潤滑站進行潤滑并在3號鏈上定位→由推料器推入預穿區并通過預穿線回轉臂翻入預穿線并用預穿齒條定位→使用上料回轉臂翻入軋制線準備下一輪軋制。

1 潤滑線區域工作流程

潤滑線區域的設備主要由1套石墨潤滑站、1組潤滑線輥道、3條潤滑鏈（1號～3號鏈）、1個升降擋板、1個芯棒尾部對齊擋叉以及1套卸料鉤和1套緩沖臺架組成。其主要作用是在芯棒經過1號鏈和2號鏈之間的石墨潤滑站時對芯棒進行潤滑并將潤滑好的芯棒運至3號鏈并定位。定位的目的主要是當芯棒從潤滑線翻至預穿線時，尾柄可以落到預穿齒條的接料槽內。

自動及半自動模式下到3號鏈停止的芯棒根據其起始位置的不同分為：從預熱爐到3號鏈、從潤滑線輥道到3號鏈、從2號鏈到3號鏈三種情況，其定位時的動作基本一致。

2 原有芯棒定位模式及不足

以芯棒從潤滑線輥道輸送至3號鏈為例。在原設計中，芯棒的定位是由尾部對齊擋叉實現：

（1）當芯棒經過2號鏈減速位光柵時，對齊擋叉落下，同時3號鏈啟動，芯棒開始由2號鏈向3號鏈輸。

（2）芯棒送達3號鏈的減速位光柵時，對齊擋叉升起芯棒減速前進至停止位，此時對齊擋叉被芯棒壓住，無法彈出。

（3）芯棒尾部經過3號鏈停止位光柵時，3號鏈停止，芯棒靠慣性繼續向前移動；當尾柄經過對齊擋叉時，對齊擋叉彈出，將芯棒尾部卡住，以達到定位的目的。

但在設備調試中發現此方案存在一定的問題：不同外徑的芯棒，其尾柄高度不同，對齊擋叉的行程無法滿足定位所有規格芯棒的要求；其次規格較大的芯棒對擋叉的沖擊也比較大。

3 傳送鏈反轉模式及定位方法

3.1 設計方案

放棄對齊擋叉的功能，通過使3號鏈反轉，使用三號鏈的停止位光柵實現定位。

（1）當芯棒頭部通過2號鏈的減速光柵并經過延時后，3號鏈開始自動運行。

（2）芯棒頭部到達3號鏈減速位時開始減速。

（3）當芯棒尾部經過3號鏈停止位光柵時，3號鏈停止，芯棒靠慣性繼續向前移動并停止。

（4）三號鏈開始低速反轉。

（5）當芯棒尾柄到達3號鏈停止位光柵時，3號鏈再次停止，如圖1所示。

圖1 輸送鏈反轉定位流程圖

因反轉速度較慢，芯棒靠慣性移動的距離很小，幾乎與3號鏈同時停止，可以達到對精度的要求。目前這種方案較原方案的主要缺點是會減慢芯棒循環的節奏，反轉過程持續約3秒，但在目前的生產節奏下，可以滿足生產要求。

3.2 電氣控制程序

反轉通過程序中新加的功能塊SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd實現。

當芯棒從2號鏈輸送至3號鏈，3號鏈停止后，程序給出信號“LubLineRCVtoChain3End_SeqEnd”，作為SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd功能塊的SeqStart信號。在同時滿足SeqReady和SeqStart的條件下，功能塊開始執行，滿足3號鏈減速位光柵有信號且停止位光柵無信號的情況下，3號鏈開始反轉，反轉至停止位光柵有信號時反轉停止，此時SeqStop輸出為1，功能塊執行結束。同時對從預熱爐到3號鏈、從2號鏈到3號鏈兩種情況，也加入了相同的功能。

3.3 故障及處理

在生產過程中，此部分裝置的電氣故障，主要是由3號鏈的停止位光柵引起。

（1）由于震動或者碰撞，光柵的檢測位置發生偏移，會引起芯棒最終停止位置的改變。如果偏移較大，芯棒在放到預穿線時，尾柄會撞擊接料槽，使預穿齒條位置偏離起始位，自動中斷，需要調整光柵的位置，會造成較長停機時間。因此，將光柵安裝位置前移，并在程序里加上可以在HM I調整的延時，通過調整延時的時間來實現對芯棒位置的調整，以節省時間。

（2）更換芯棒規格后，偶爾會出現該光柵會檢測不到尾柄前部較細的部分，出現提前減速、停止，反轉后撞擊升降擋板的情況，此問題只能通過現場調整光柵位置解決。

4 結語

上述芯棒在潤滑線上的定位方式在煙寶PQF軋機芯棒循環系統中使用3年來，運行穩定，可以滿足生產的需要。

［1]MEER.Mandrel Mi l l and Mandrel Ci rculat ion Funct ional Description.SMS-MEER Brochure，2009；54ˉ57.