鍍鋅線卸卷小車液壓控制系統改造

韓文正

摘 要：邯鋼西區冷軋廠鍍鋅線是由CMI公司設計，引進國際現代化生產線。本文通過對出口段1#卸卷小車液壓控制系統的改造，徹底解決了小車在等待位置出現“漂移”，無法精確定位導致信號丟失等問題。

關鍵詞：卸卷小車；行走馬達；液壓管路

鍍鋅線主要分為入口段、工藝段、出口段3部分組成。其中，出口段包括出口活套、張力輥、糾偏裝置、靜電涂油機、滾筒剪、1#2#卷取機、卸卷小車等設備。從卷取機下來的鋼卷，由卸卷小車將其運送至鞍座，接著由梭車再將鋼卷運送至稱重臺，最終完成后續一系列的工作。但是，卸卷小車在完成運送過程回到等待位置時，在無控制信號時，出現左右“漂移”動作，致使等待位置信號丟失，控制程序無法銜接。

1 卸卷小車工作原理

液壓馬達電磁閥在收到電信號a端得電時，液壓齒輪馬達達到工作壓力開始行走動作，移動至芯軸下方時，提升缸電磁控制閥得電動作，小車提升將鋼卷卸下，此時液壓馬達電磁閥b端得電，馬達反方向移動將鋼卷運送到鋼卷鞍座位置，提升缸電磁閥得電下降，鋼卷放置鞍座上，然后小車重新回到等待位置做好下一步動作的開始。小車有4個輪子，其中2個是“V”形。一邊軌道為“V”軌道，一邊軌道為平軌道。為了定位精確，橫向移動和提升動作由脈沖發生器結合自動操作控制。小車橫移速度為5～30m/分鐘可調，移動定位公差為≤10mm。其通過液壓鋼進行提升動作，行走動作是通過液壓馬達和齒輪、齒條系統實現。主要工作動力來源于液壓動力。其液壓工作原理圖如圖1所示：

2 出現的問題

通過現場跟蹤觀察，卸卷小車在將鋼卷從芯軸上卸下并運送至橡膠鞍座后，小車返回到初始等待位置，電磁換向閥失電，液壓馬達失去制動控制，但此時卸卷小車出現制動“漂移”，造成等待位置檢測到的電信號丟失，PLC程序控制無法進行下一個動作，嚴重影響生產節奏并且具有重大的安全隱患。

3 原因分析及措施

3.1 原因分析

我們積極努力的研究小車的液壓系統原理圖，元件型號，試圖找出最優的改造方案解決此問題。首先，從圖上可以看出，行走液壓馬達的是靠液壓鎖來進行制動的，液壓馬達的電磁換向閥的中位機能為O型，當換向閥失電處于中位時，閥體內的P、T、A、B四口閉合，管路保持有一定的壓力油，這就導致液壓鎖不能完全鎖住，有部分的壓力油會流向液壓馬達。如果隨機的壓力油流向左邊馬達，卸卷小車就會向左邊“漂移”，反之亦然。這是造成漂移的根本原因。其次，分析探討方案一：當改用Y型口的換向閥后，液壓馬達處于“浮動”狀態，在外力的作用下能自行行走，存在較大的安全隱患，故次方案不可取用；方案二：引一條獨立的油路對液壓鎖進行控制，消除A、B管保壓壓力對液壓鎖的影響。該方案需要增加一個二位二通閥，以及相應的閥塊，液壓管等相應的輔助元件，此方案所需備件較多，工程量較大，投入的人力較大；方案三：在方案二的基礎上來看，從原理圖看出行走馬達需要增加的二位二通閥的可以直接從控制提升液壓缸處挪用過來，該二位二通閥的作用是控制一個依靠液壓力來推動閥芯的轉換閥，轉換閥控制口無壓力時該閥為單向閥即小車只能提升，只有控制口有壓力時，小車才能下降。二位二通閥“挪用”給行走馬達使用后，該處的轉換閥壓力控制直接利用提升液壓缸有桿腔一側的壓力來進行控制，當小車提升時，提升液壓缸有桿腔一側的壓力為回油壓力，該壓力不足以推動轉換閥閥芯，該閥相當于一個單向閥，不影響液壓缸的提升，當小車下降時，提升液壓缸有桿腔一側為高壓壓力油，該壓力使轉換閥處于節流狀態，使下車下降時能夠有足夠的背壓，完全省去原來的二位二通閥。此方案所需備件較少，成本低，工程量較小，為最佳方案。

3.2 具體措施

（1）把行走馬達的液壓鎖控制油管和供壓油管斷開。并把供油管封堵。

（2）把卸卷小車下降液壓缸的液壓鎖控制油管斷開把此管和行走馬達的液壓鎖控制油管連接。

（2）把升降液壓缸的下降油管開通一路油路和下降控制的液壓鎖油管連接。

（4）協同電氣人員把控制下降液壓缸的換向閥程序和行走馬達比例閥程序做同步。實現行走馬達的比例閥和換向閥（以前控制下降液壓缸的閥）同時得電。這樣保證馬達行走精確定位。

（5）由于下降液壓缸開通一路油管和控制下降的液壓鎖是連通的，所以在下降時液壓鎖被打開。下降的時候使供油壓力轉換為高壓模式（110bar）狀態下降，（工作模式有高壓110bar低壓30bar兩種模式）所以需要下降液壓缸換向閥和高壓轉換閥同時得電。高壓模式下降速度可快可慢，低壓模式只能慢速。

（6）①把外方PLC控制程序修改；②把外方控制的設備改造；③效果很好建議大范圍推廣；④把原來控制升降液壓缸的液壓鎖的液壓閥用來控制行走小車液壓馬達的制動，升降液壓缸的控制則用液壓缸下降的控制油來控制升降液壓缸的鎖定，是改造的重點。這樣改動不用增加工藝閥塊和增加電氣控制系統只是在其設備基礎上修改液壓設備的工作方式和電氣設備的控制方式。省去液壓閥臺的制作費用和增加液壓閥及電器設備費用，大量節約成本。備費用，大量節約成本。具體見圖2所示：

4 改造后效果

通過方案三的改造，從根本上解決了卸卷小車“漂移”的設備事故，保證生產線的正常的生產秩序，提高生產效率，而且也大大降低了改造的設備成本，積極響應公司提倡的降本增效的號召。

參考文獻

[1]任曉東.卸卷小車下卷控制系統改進[J].昆鋼科技，2010，（3）：34-36.

（作者單位：河北鋼鐵集團邯鄲鋼鐵集團有限責任公司）