一种芯棒在润滑链上定位方法的分析

迟田伟，张辰光

（烟台宝钢钢管有限公司 设备能源部，山东 烟台 264002）

一种芯棒在润滑链上定位方法的分析

迟田伟，张辰光

（烟台宝钢钢管有限公司 设备能源部，山东 烟台 264002）

烟宝PQF轧机系统上使用的轧制芯棒，在参与一次钢管轧制后，被送回芯棒循环区域，对芯棒进行冷却、润滑然后送回，参与下一次轧制。本文重点介绍芯棒在润滑完成后如何通过传送链反转定位，保证芯棒准确传送入预穿区域，满足生产节奏对设备的要求。

PQF高质量连轧机芯棒循环系统控制；光栅定位；工作原理

0 前言

烟宝PQF轧机的芯棒循环区域主要由上料区（ChargeRA_Area）、卸料区（DischRA_Area）、返回辊道区（RtnRCV_Area）、冷却站区（CS_Area）、润滑线区（LubLine_Area）、预穿区（Preinsert_Area）组成。大致的循环流程为轧制结束后芯棒经卸料回转臂翻至返回辊道→返回辊道将芯棒输送至冷却站前→芯棒从返回辊道第5组翻入冷却站区进行冷却并经回转臂翻至润滑线→在润滑线输送芯棒，经过石墨润滑站进行润滑并在3号链上定位→由推料器推入预穿区并通过预穿线回转臂翻入预穿线并用预穿齿条定位→使用上料回转臂翻入轧制线准备下一轮轧制。

1 润滑线区域工作流程

润滑线区域的设备主要由1套石墨润滑站、1组润滑线辊道、3条润滑链（1号～3号链）、1个升降挡板、1个芯棒尾部对齐挡叉以及1套卸料钩和1套缓冲台架组成。其主要作用是在芯棒经过1号链和2号链之间的石墨润滑站时对芯棒进行润滑并将润滑好的芯棒运至3号链并定位。定位的目的主要是当芯棒从润滑线翻至预穿线时，尾柄可以落到预穿齿条的接料槽内。

自动及半自动模式下到3号链停止的芯棒根据其起始位置的不同分为：从预热炉到3号链、从润滑线辊道到3号链、从2号链到3号链三种情况，其定位时的动作基本一致。

2 原有芯棒定位模式及不足

以芯棒从润滑线辊道输送至3号链为例。在原设计中，芯棒的定位是由尾部对齐挡叉实现：

（1）当芯棒经过2号链减速位光栅时，对齐挡叉落下，同时3号链启动，芯棒开始由2号链向3号链输。

（2）芯棒送达3号链的减速位光栅时，对齐挡叉升起芯棒减速前进至停止位，此时对齐挡叉被芯棒压住，无法弹出。

（3）芯棒尾部经过3号链停止位光栅时，3号链停止，芯棒靠惯性继续向前移动；当尾柄经过对齐挡叉时，对齐挡叉弹出，将芯棒尾部卡住，以达到定位的目的。

但在设备调试中发现此方案存在一定的问题：不同外径的芯棒，其尾柄高度不同，对齐挡叉的行程无法满足定位所有规格芯棒的要求；其次规格较大的芯棒对挡叉的冲击也比较大。

3 传送链反转模式及定位方法

3.1 设计方案

放弃对齐挡叉的功能，通过使3号链反转，使用三号链的停止位光栅实现定位。

（1）当芯棒头部通过2号链的减速光栅并经过延时后，3号链开始自动运行。

（2）芯棒头部到达3号链减速位时开始减速。

（3）当芯棒尾部经过3号链停止位光栅时，3号链停止，芯棒靠惯性继续向前移动并停止。

（4）三号链开始低速反转。

（5）当芯棒尾柄到达3号链停止位光栅时，3号链再次停止，如图1所示。

图1 输送链反转定位流程图

因反转速度较慢，芯棒靠惯性移动的距离很小，几乎与3号链同时停止，可以达到对精度的要求。目前这种方案较原方案的主要缺点是会减慢芯棒循环的节奏，反转过程持续约3秒，但在目前的生产节奏下，可以满足生产要求。

3.2 电气控制程序

反转通过程序中新加的功能块SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd实现。

当芯棒从2号链输送至3号链，3号链停止后，程序给出信号“LubLineRCVtoChain3End_SeqEnd”，作为SEQ_LubLineRCVtoChain3FiEnd功能块的SeqStart信号。在同时满足SeqReady和SeqStart的条件下，功能块开始执行，满足3号链减速位光栅有信号且停止位光栅无信号的情况下，3号链开始反转，反转至停止位光栅有信号时反转停止，此时SeqStop输出为1，功能块执行结束。同时对从预热炉到3号链、从2号链到3号链两种情况，也加入了相同的功能。

3.3 故障及处理

在生产过程中，此部分装置的电气故障，主要是由3号链的停止位光栅引起。

（1）由于震动或者碰撞，光栅的检测位置发生偏移，会引起芯棒最终停止位置的改变。如果偏移较大，芯棒在放到预穿线时，尾柄会撞击接料槽，使预穿齿条位置偏离起始位，自动中断，需要调整光栅的位置，会造成较长停机时间。因此，将光栅安装位置前移，并在程序里加上可以在HM I调整的延时，通过调整延时的时间来实现对芯棒位置的调整，以节省时间。

（2）更换芯棒规格后，偶尔会出现该光栅会检测不到尾柄前部较细的部分，出现提前减速、停止，反转后撞击升降挡板的情况，此问题只能通过现场调整光栅位置解决。

4 结语

上述芯棒在润滑线上的定位方式在烟宝PQF轧机芯棒循环系统中使用3年来，运行稳定，可以满足生产的需要。

［1]MEER.Mandrel Mi l l and Mandrel Ci rculat ion Funct ional Description.SMS-MEER Brochure，2009；54¯57.