大棒线制动裙板控制实践

王洪锋，许 昊

（酒钢钢铁集团宏兴股份公司炼轧厂大棒线作业区，甘肃 嘉峪关 735100）

生产实践·应用技术

大棒线制动裙板控制实践

王洪锋，许 昊

（酒钢钢铁集团宏兴股份公司炼轧厂大棒线作业区，甘肃 嘉峪关 735100）

基于裙板的控制原理、裙板参数的计算与设定方法，分析裙板的常见故障现象，提出解决裙板故障的实践措施。

裙板参数 动作时间 响应时间 制动距离 辊道速度

裙板是棒材轧制过程中倍尺分段进入冷床的关键控制环节，保证裙板的参数设定合理，才能保证生产的正常运行。通过裙板工作原理技术分析，合理设置裙板控制参数，使轧制出来的棒材及时有序的送到冷床上，才能稳定生产。

酒钢大棒线制动裙板在全长上分为两部分：制动裙板前段长度72 m，制动裙板后段长度114 m，与冷床宽度对齐。共有12个液压缸通过连杆机构带动制动裙板同步升降，每个液压缸均由一个三位四通双电磁铁电磁比例阀控制。上冷床制动裙板完成轧件制动、抛送过程，并将倍尺分段后的轧件头、尾错开，裙板分为三个位置：高位、中位和低位，正常生产时，在高位等待，当倍尺分段飞剪发出“剪切”信号后，裙板按照三个动作位置的启动时间进行周期性的动作。

1 控制原理

生产螺纹钢筋或异型钢材时，倍尺分段剪切后，利用裙板的周期动作将成品钢材抛到冷床上，裙板的动作由电控系统（倍尺剪剪切信号）提供信号［1］，液压系统控制裙板实现上、中、下动作，完成钢材从裙板到冷床的输送过程。

2 裙板参数设定因素及计算方法

裙板参数的设定因素包括终轧速度、辊道速度、摩擦系数、倍尺距离冷床端部距离、活动裙板长度、裙板响应时间，高位-低位-中位-高位。

2.1 理想的的裙板参数设定达到的效果

1）为顺利实现剪后倍尺钢的制动定位准确和向冷床的及时输送，尽可能使钢材落在靠近冷床端部的位置上，使倍尺钢材上冷床尾部与冷床端部基本对齐。

2）前一根一出固定裙板，后一根钢未出固定裙板时马上抛出。

3）倍尺钢抛到矫直板时基本停止。

2.2 裙板参数计算

2.2.1 制动距离s

式中：v为终轧速度；g为重力加速度；f为摩擦系数，通常取0.5～0.6。

2.2.2 非尾钢启动时间t1

式中：s1剪子中心线到开抛时钢头所在位置的距离；^t1为裙板响应时间。

2.2.3 下位启动时间t2

式中：s2为开抛时钢头所在位置到活动裙板的距离；^t2为裙板从高位到低位所用时间。

2.2.4 中位启动时间t3

式中：t为制动时间，t=v/gf；^t3为裙板从低位到中位的时间；^t4为裙板从中位到高位的时间。

2.3 参数设定时的注意事项

1）应关注轧件温度和裙板温度对抛钢距离的影响。

2）裙板启动时间，低位时间，中位时间的相互配合。

3）裙板运行周期要低于冷床运行周期。

3 裙板在试车过程常见的现象及调整方法

1）所上钢未上冷床，可通过调整以下4个裙板参数实现冷床上钢：提高加速段辊道速度；延长抛钢时间（减少下位停留时间）；缩短中位停留时间；减少活动裙板组数。四个裙板参数的调整均可以实现钢筋顺利上冷床，实际操作过程中还要考虑到四个裙板参数的匹配，以达到最佳的效果。

2）钢距冷床端部太远，可通过以下几种方法调整：缩短抛钢时间（增加下位停留时间）；增加下位或中位停留时间；增加活动裙板组数；适当降低活动裙板组数。

3）尾部不易抛出时延长下位停留时间，或适当延长抛钢时间。

4）下根钢窜出时，适当减少下位停留时间，或适当缩短抛钢时间。

4 裙板故障分析及实践控制

4.1 轧件上冷床头部撞击冷床齿板的调整

在生产过程中，轧件在制动过程中常常出现头部撞击冷床齿板的现象，不仅导致经济指标的下降也增大了工人的劳动强度和安全风险，严重时需要停产整顿。此类问题一般有以下两种情况及调整方法。

第一种是轧件被抛扔在冷床第一个静齿槽内时没有完全静止，仍带有一定速度前滑，与此同时冷床动齿运动托钢。此时应减少冷床延时裙板动作时间，或增加裙板中位等待时间；如果轧件头部离卷筒距离仍然较远，可把轧件向卷筒方向移动一定距离，也可适当增加冷床电机的运行转速，生产调整过程中要根据具体情况来选择调整。

第二种是裙板在工作过程中由中位升至高位时，轧件滑落到冷床第一个齿槽的瞬间，冷床动齿条处于上升或前进的周期动作过程中。次此种情况的调整方法与1.2的调整方法相反。

4.2 裙板无动作的分析调整

裙板无动作主要是由电控系统无信号、液压控制系统中断、机械裙板卡阻三种情况造成的。

4.2.1 从电控的角度分析

如果接近开关未采集到信号及时反馈到系统，裙板会出现无动作；如果接近开关检测到了信号及时反馈到了系统，而电磁换向阀吸力不足，也会造成电磁阀不换向，裙板不动作。

确保接近开关信号采集的准确无误。从裙板传动轴上选择最佳信号采集点，确保信号准确无误传递到系统，保证执行机构能准时接到信号，消除该环节可能带来的问题。

电磁换向阀的电磁吸力是保证电磁换向阀及时换向的动力。从现用的24 V的电源电压看，因有线路损失，有时达不到24 V，到架执行点的电压为21 V左右，电压不足出现电磁阀不动作的现象，对此对电磁阀的电源进行了改进，提高到38 V，确保到阀架执行点的电压达到24 V，实现电磁阀动作可靠。

4.2.2 从液压系统的角度分析

如果电磁换向阀的阀芯卡阻，换向阀不能及时换向，会导致裙板无动作；如果液压缸产生内泄，活塞杆不能及时准确的动作，也会导致裙板无动作。

电磁阀的卡阻，可能造成的第一个原因是油液的清洁度达不到要求，会造成阀芯卡阻；可能造成的第二个原因是油温过高，电磁阀在高温下运行，可能热膨胀造成阀芯卡阻；对此对油箱增设了回油过滤器，确保油液的清洁度；由于冷床上铺满红钢，周围环境温度高，再加上液压系统动作频繁，油温常常达到600℃以上，油温应控制在400℃以内，杜绝换向阀阀芯因油温高带来的卡阻。液压缸内泄带来的裙板无动作，对此采取液压缸定时、成批的更换，避免因密封损坏带来的内泄，造成的裙板无动作。

4.2.3 从机械裙板的角度分析

裙板与裙板之间的间隙较小，如果因裙板变形摩擦卡阻也会造成裙板无动作。对裙板进行全面的检查，对变形卡阻的裙板进行打磨，对部分变形严重的裙板进行更换，调整间隙，消除裙板卡阻带来的无动作。

5 结语

制动裙板是棒材轧制中的咽喉部位，一旦不能正常动作就会导致停产，工艺调整需要针对现场工艺要求进行相应调整，保证制动裙板的稳定运行，从而保证正常生产。

［1］ 中冶京诚工程技术有限公司.冷床区PLC3系统电气控制说明书［Z］.

（编辑：张伟）Stick Line Brake Skirt Aboard Control Practice

Wang Hongfeng，Xu Hao
（Stick Line Section of Rolling Plant，JISCO HongXing Iron and Steel Group Co.，Ltd.，Jiayuguan Gansu 735100）

This paper mainly introduces the control principle of the skirt，the calculation and setting method of the parameters of the apron，and the practical control of the failure phenomenon of the skirt board.

apron parameters，operation time，response time，braking distance，roller speed

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.31

TG333.2

A

1672-1152（2015）06-0086-02

2015-06-30

王洪锋（1985—），男，主要从事线棒材料成型生产轧制实践及技术研究工作，工程师。E-mail：wanghongfeng@jiugang.com