一种连续自动冷轧管机的结构及操作流程介绍

徐 彬

（聊城市金山钢管有限公司，聊城 252000）

一种连续自动冷轧管机的结构及操作流程介绍

徐 彬

（聊城市金山钢管有限公司，聊城 252000）

本文主要介绍公司改进的一种新型自动冷轧管机的结构及操作流程。

冷轧管机 机构 操作流程

冷轧管机是一种以金属塑性变形的方式生产高精度无缝管材的生产设备。该种轧机具有良好的开坯性能，材料利用率高，轧制的成品管精度和表面粗糙都较好。聊城市金山钢管有限公司主要采用二辊式冷轧管机，生产直径20～50mm冷轧管。为降低人力成本，公司在原二辊式冷轧管机的基础上，改进应用了一种新型的自动上料连续轧管机。经过一段时间的试生产，取得了良好的经济效益。

1 自动上料连续轧管机主要结构

该新型轧机在原冷轧机基础上主要增加了一套自动上料装置，一套前卡头箱装置，四套夹送辊送料装置，一套后卡头箱装置和一套自动下料装置。结构简图如图1所示，表1则为相关元件对应表。

图1 冷轧管机结构简图

表1 电气元件对应表

其中，上料装置由电机、四个链轮、两个上料钩、一根传动轴等组成。当电机接到信号后启动，由传动轴带动链轮及链轮上的上料钩转动，上料钩钩住管坯并将其带到上料架的滚轮上，实现管坯的自动上料。

前卡头箱由齿轮、气缸、滑套、空心轴及卡爪组成，主要作用是在轧制钢管过程中卡紧芯杆，保证进料时轧机正常运转。轧制过程中，前卡头与回转箱卡转必须有一个是夹紧的，即当回转箱进料卡爪打开时，前卡头卡爪必须加紧，反之亦然，以保证轧机不间断连续轧管。

夹送辊装置由夹送辊、电机、齿轮和气缸等组成，主要作用是加紧管坯、运送管坯。成品夹送辊装置主要作用是将轧制完成的成品管送出。

自动下料装置由一个气缸、连杆及推料杆组成。当成品夹送辊把成品管送出后，气缸带动连杆及推料杆动作，将成品管推到成品料架。

2 自动上料连续轧管机操作流程

启动时先手动操作，当轧机正常生产后，手动把后续管坯再上一支到前卡头箱与回转箱中间位置，待送进小车快行进到K15时，切换至自动状态。

第一步：当K15有信号时，前卡头箱气缸Q9启动夹紧（若3S后K3仍然没有信号，报警停车），保证芯杆始终处于夹紧状态→转到第二步。

第二步：当K3有信号时，延时2s回转箱卡头气缸Q8启动打开（若3S后K6无信号，报警停车）→转到第三步。

第三步：当K6有信号时，主要有三个动作：

（1）2#3#夹送辊夹紧且电机M3启动正转；

（2）延时2s后，4#夹送辊电机M9启动，气缸Q11启动夹紧；

（3）延时5s后，当管坯推至4#夹送辊前面时→转到第四步。

第四步，主要有三个动作：

（1）4#夹送辊电机M9停止运转，同时气缸Q9启动打开；

（2）2#3#夹送辊电机M3停止运转；

（3）回转箱气缸Q8启动夹紧（若3s未检测到K5信号，报警停车）→转到第五步。

第五步：回转箱卡头气缸Q8启动夹紧，当K5有信号时（若3s后K5没有信号，报警停车），延时2s，前卡头箱气缸Q9打开；K4有信号时（若3s后K4仍没有信号，报警停车），上料电机M1启动；当K12有信号时，M1停止（若5s后K12仍然没有信号，报警停车），K1有信号（若3s后没有信号，报警停车），1#夹送辊电机M2启动。

当K2有信号时：

（1）延时0.5s后，1#夹送辊气缸Q1启动夹紧；

（2）延时1.5s后，2#3#夹送辊电机M3启动，同时2#夹送辊气缸Q2启动夹紧；

（3）延时2.5s后，3#夹送辊气缸Q3启动夹紧，同时电机M3停止；

（4）延时5s后，1#夹送辊电机M2停止，1#夹送辊气缸Q1、2#夹送辊气缸Q2启动打开，同时前卡头箱气缸Q9启动夹紧（若3s后K3无信号，报警停车）。

第六步：当送进小车前进至前限位K9（限位开关）时，有三个动作：

（1）气缸Q7动作，推动回转箱离合器打开，防止送进小车后退时芯杆倒转；

（2）主电机转数降至300转/分，降低主电机转速的目的是减慢送进小车的送进速度，防止小车电机反转时，因小车转动惯量过大而造成不必要的损失；

（3）延时2s后，送进小车快速电机M6开始启动，全速后退（M6反转）至后限位K8（限位开关）时，降速到30Hz，以减小送进小车的转动惯量；在后退至限位K7时，送进小车停止（M6停止）→转到第七步。

第七步：当K3也有信号时（必须有，这是保证管坯在送进过程中，芯杆始终是夹紧的），回转箱卡头气缸Q8打开；K6有信号时（若3S后K6无信号，报警停车），3#夹送辊电机M3启动正转，将管坯夹送至送进小车前5cm处停止，此时有三个动作：

（1）延时0.5s后，电机M3倒转，3#夹送辊把管坯退回原位置后电机M3停止；

（2）延时1秒送进小车上的气缸Q4启动夹紧,推动送进小车上的卡爪闭合；

（3）延时1.5s后小车快速电机M6启动，驱动送进小车快速（30HZ）把管坯推至距前面管坯5CM处停止→转到第八步。

第八步，主要有四个动作：

（1）主电机转数升至正常转数，保证送进小车能正常送进；

（2）同时气缸Q7动作，推动回转箱离合器合上，使送进小车开始正常送进；

（3）延时10s后，当管坯接头送到芯棒位置时，主电机降速到300转/分，降低送进小车送进速度，防止出现粘管问题；

（4）再延时10s后，当管坯接头送出芯棒位置时，主电机升速到正常→转到第九步。

第九步：后卡头箱气缸Q10启动打开，当K13有信号时，伺服电机M7停止运转→转第十步。

第十步：5#夹送辊电机M8启动运转，同时气缸Q5启动夹紧，待K10没信号时→转第十一步。

第十一步：

（1）延时0.5s后，5#夹送辊电机M8停止转动，气缸Q5启动打开，5#夹送辊松开，等待下一根成品管进入；

（2）延时1s后，下料气缸Q6启动上升，拖动成品管自动进入成品料框，延时1S后气缸Q6下降复位；

（3）延时2s后,伺服电机M7启动，带动刮油器逆时针转动2圈，为成品管刮油做准备。

第十二步：当K10有信号时，主要有两个动作：

（1）后卡头气缸Q10启动，推动卡爪夹紧到位（如果2s后，K14仍然没信号，报警停车）；

（2）成品卡头箱伺服电机M7启动，带动刮油器顺时针转动2圈开始刮油；

3 结束语

近年来，随着社会的发展，人力成本不断上升，全球制造业格局面临重大调整，国内经济发展环境发生重大变化。如何降低成本，成为每个企业面临的问题，其中制造业自动化就是发展的必然趋势。虽然公司改进的这种自动化轧管机还有不足，但无疑是向自动化生产方向迈进的一大步，而且可以有效降低人力成本，有一定的推广价值。

A Continuous Flow of Automatic Configuration and Operation of Cold Rolling Mill Introduction

XU Bin
(Jinshan Pipe Co., Ltd.，Liaocheng 252000)

This paper describes the structure and operating procedures of our company improved a new type of automatic cold rolling mill.

cold rolling mill, institutions, processes