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摘 要： 随着棒材生产线产能的不断提高，产能不断的释放，剪切系统存在的缺陷日益严重，无法满足生产的需求，技术人员通过对倍尺剪、定尺剪自动剪切系统优化，实现剪切系统的稳定运行，对提高轧线的生产效率和成材率。本文主要介绍了棒材生产线的定尺剪切系统的主要设备及运行原理，通过设定磁性链、冷剪设备的技术方案，不仅稳定设备运行，减少了故障停机时间，更提高了棒材定尺控制精度和工作效率，达到了一举多得的工作效果，大大提高了设备运行的可靠性及稳定性，降低了维修成本和职工维修作业强度，为稳定在线生产、促进指标提升奠定了坚實基础。
关键词： 棒材；定尺剪切；应用
【中图分类号】 TG333 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）05-0274-02
前言
随着棒材生产线产能的不断提高，加上倍尺剪、定尺剪使用频繁，由因此在投产初期的设计及安装调试缺陷日益明显，使得剪切精度与剪切效率有明显的下降，并且剪切设备出现的重复故障率较高。一旦它发生故障就会造成停产，无法满足现在的生产过钢节奏，所以我们把倍尺剪和定尺剪列为关键设备。针对此设备出现的问题，我们对剪切系统进行全面的分析整理，进行剪切优化。
一、我国棒材生产基本基本概况
宣钢精品棒材生产线2003年11月正式投入生产，该条生产线是目前国内工艺技术、自动化水平一流的生产线。整个生产线主传动全部采用全数字控制的直流电机。原料采用热装热送、全连续高速轧制新工艺，轧制速度最高可达每秒18米。主要以生产螺纹钢为主。生产线上冷剪担负着全部成品材的剪切任务，冷剪将成品材剪切成6～15m的定尺长度。磁性链位于冷剪前，有电机带动其左右运行。磁性链具有较强吸附能力的面吸附式的磁性链，使钢材在剪切过程中通过冷剪的速度稳定，保证了冷剪剪切定尺的准确性。
棒料经过倍尺飞剪分段剪切后通过冷床输入辊道进行加速，以便于拉开与下一根棒料头部的距离，当棒料尾部即将到达分钢点位置时制动裙板开始下降进行分钢，当制动裙板到达低位后辊道上的棒料沿着辊道斜面滑入制动裙板里开始制动，在下一根棒料头部到达分钢点之前制动裙板上升至中位挡住下一根钢，当制动裙板里的棒料停止运行后制动裙板上升至高位将棒料抛入矫直板中，制动裙板分钢制动完毕。制动裙板到达高位后冷床动齿延时起动，将棒料向冷床卸料侧运送一个齿距的距离。棒料由输送至排钢链，并在排钢链上形成料层，新的料层形成后排钢链走一大步，将料层与下一个料层分开，此后运料小车将排钢链上的料层托起，并输送至冷床输出辊道，冷床输出辊道启动，将料层运送至定尺挡板前进行对齐，然后冷剪做单剪切，定尺挡板升起，冷剪后辊道运行，将剪切完成的棒层运送至收集区。
二、磁性链基本概况
磁性链采用尺寸为800X130X38mm磁性板，工作面磁场度为4000GS，大大提高了吸附力，解决了剪切过程中因刚才窜动而导致的剪切定尺不齐。
采用的变频式电机驱动，通过改变控制程序中设定的速比参数来改变磁性链的运行线速度，与辊道速度相匹配。
电磁链可整体吊装，便于整体替换，线下维护，大大减少检修时间，同时也利用检修时定期清理过多的氧化铁粉和短尺。
磁性链设有四个张紧轮，能随时调整磁性链的松紧度，以保证磁性链工作面平整。
三、定尺剪存在的问题
棒材线定尺剪切系统的功能是将经冷床冷却的钢材通过剪切成为合格的定尺成品材。冷剪输入辊道 CRT、冷剪输出辊道 CSRT 等多组辊道构成了冷剪定尺剪切系统。当剪切开始时，倍尺材前进作用主要来自于剪前辊道 CRT，而 CSRT 对倍尺材作用系数小。为了保障每根成品材都满足长度要求，现在岗位人员不得不将剪切长度加大，或者只能剔除掉长度不合格的钢材，严重制约了生产成材率。针对目前这种情况，我们精简了定尺剪切手动操作和增加了各设备的实时速度反馈控制等措施，进一步保障定尺剪切速度与精度，保证过钢节奏的同时也提高了成材率。棒材线定尺剪切系统的功能是将经冷床冷却的钢材通过剪切成为合格的定尺成品材。由于在棒材一区主轧生产线上仅有一台冷剪，而且随着此条生产线产能的不断提高，加上冷剪使用频繁，因此在投产初期的设计及安装调试缺陷日益明显，使得冷剪的剪切精度与剪切效率有明显的下降，并且冷剪出现的重复故障率较高。一旦它发生故障就会造成停产，无法满足现在的生产过钢节奏，所以我们把冷剪列为关键设备。
四、解决策略
（1）针对冷剪定尺剪切不准确这一问题，我们增加了实时的速度反馈控制和速度的补偿机制，持续进行运行速度监测，准确的保障了长度计算中的速度基准。另外我们从程序着手，精简手动操作定尺剪切，实现有效的保障主轧线过钢的速度。更改关键监测元件替代，有效提高了成品材的产量，减少了停机时间。第一段定尺材的剪切动作由冷剪后的光电管发出，并且定尺剪切的后续动作也需要它来触发，作用异常重要。由于这个监测原件与定尺剪距离很近，故震动大，十分容易损坏，另外也因短尺材的碰撞极易损坏，严重制约着定尺剪的剪切效率。于是我们增加替代功能： 剪后光电管若出现问题，则用冷剪切头信号替代，并出对应的报警，保障剪切系统的健壮性，有效提高生产效率。冷剪剪切线主要由冷剪输入辊道 CRT，冷剪输出辊道 CSRT 构成，而其中冷剪输入辊道 CRT 对定尺剪切长度影响较大。这对这种情况，我们在冷剪输入辊道 CRT 中增加了 1 个编码器，并且将传动的控制方式改为直接转矩控制，有效提高了速度控制系统的精度和响应速度。
（2）磁性链传动电机为直流电机，原电机编码器在设备运行时振动大，易发生故障造成定尺剪切精度差。经过研究对比，采用了一种重载轴套编码器--HA-AOC-1024-4B52，将编码器接手进行改造，安装新型编码器后，彻底解决了编码器易发生故障造成定尺剪切精度差的问题。
五、结语
综上所述，通过一系列剪切系统的优化措施的实施，该系统已经实现高效稳定运行，提高了设备的稳定性，大大减低了职工对其的维护量，降低了劳动强度。定尺机构改造达到了预期的设计要求 ，钢材剪切长度定尺精度大幅提升 ，改造效果明显 ，因钢材长度定尺不准确造成的非计划量降低了 15%。 同时， 在保证已有轧制节奏的基础上， 提高了相关设备的使用效率， 减轻了工人的劳动强度，取得了良好的经济效益和社会效益 。对提高轧线的生产效率和成材率具有重要意义，促进棒材企业的健康发展。
参考文献
[1] 于洋.精品棒材生产线定尺剪应用与实践[J].中国高新技术企业，2017（10）：77-78.
[2] 李永强.棒材机组定尺剪常见的故障与处理[J].中国设备工程，2012（08）：44-45.
[3] 赵天宇.滚切式定尺剪关键参数对剪切力的影响[J].机电信息，2011（27）：126-127.
[4] 马刚，詹国镇.棒材生产线备用倍尺剪控制系统的设计与实现[J].冶金丛刊，2002（S1）：18-19.
[5] 邹仲芹. 圆盘剪和滚切式定尺剪的剪切缺陷及防止措施[J]. 轧钢，2008（03）：68-71.
[6] 陈洪波. 圆钢生产线定尺剪的装配与维护[J]. 科技风，2017（18）：151.
关键词： 棒材；定尺剪切；应用
【中图分类号】 TG333 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）05-0274-02
前言
随着棒材生产线产能的不断提高，加上倍尺剪、定尺剪使用频繁，由因此在投产初期的设计及安装调试缺陷日益明显，使得剪切精度与剪切效率有明显的下降，并且剪切设备出现的重复故障率较高。一旦它发生故障就会造成停产，无法满足现在的生产过钢节奏，所以我们把倍尺剪和定尺剪列为关键设备。针对此设备出现的问题，我们对剪切系统进行全面的分析整理，进行剪切优化。
一、我国棒材生产基本基本概况
宣钢精品棒材生产线2003年11月正式投入生产，该条生产线是目前国内工艺技术、自动化水平一流的生产线。整个生产线主传动全部采用全数字控制的直流电机。原料采用热装热送、全连续高速轧制新工艺，轧制速度最高可达每秒18米。主要以生产螺纹钢为主。生产线上冷剪担负着全部成品材的剪切任务，冷剪将成品材剪切成6～15m的定尺长度。磁性链位于冷剪前，有电机带动其左右运行。磁性链具有较强吸附能力的面吸附式的磁性链，使钢材在剪切过程中通过冷剪的速度稳定，保证了冷剪剪切定尺的准确性。
棒料经过倍尺飞剪分段剪切后通过冷床输入辊道进行加速，以便于拉开与下一根棒料头部的距离，当棒料尾部即将到达分钢点位置时制动裙板开始下降进行分钢，当制动裙板到达低位后辊道上的棒料沿着辊道斜面滑入制动裙板里开始制动，在下一根棒料头部到达分钢点之前制动裙板上升至中位挡住下一根钢，当制动裙板里的棒料停止运行后制动裙板上升至高位将棒料抛入矫直板中，制动裙板分钢制动完毕。制动裙板到达高位后冷床动齿延时起动，将棒料向冷床卸料侧运送一个齿距的距离。棒料由输送至排钢链，并在排钢链上形成料层，新的料层形成后排钢链走一大步，将料层与下一个料层分开，此后运料小车将排钢链上的料层托起，并输送至冷床输出辊道，冷床输出辊道启动，将料层运送至定尺挡板前进行对齐，然后冷剪做单剪切，定尺挡板升起，冷剪后辊道运行，将剪切完成的棒层运送至收集区。
二、磁性链基本概况
磁性链采用尺寸为800X130X38mm磁性板，工作面磁场度为4000GS，大大提高了吸附力，解决了剪切过程中因刚才窜动而导致的剪切定尺不齐。
采用的变频式电机驱动，通过改变控制程序中设定的速比参数来改变磁性链的运行线速度，与辊道速度相匹配。
电磁链可整体吊装，便于整体替换，线下维护，大大减少检修时间，同时也利用检修时定期清理过多的氧化铁粉和短尺。
磁性链设有四个张紧轮，能随时调整磁性链的松紧度，以保证磁性链工作面平整。
三、定尺剪存在的问题
棒材线定尺剪切系统的功能是将经冷床冷却的钢材通过剪切成为合格的定尺成品材。冷剪输入辊道 CRT、冷剪输出辊道 CSRT 等多组辊道构成了冷剪定尺剪切系统。当剪切开始时，倍尺材前进作用主要来自于剪前辊道 CRT，而 CSRT 对倍尺材作用系数小。为了保障每根成品材都满足长度要求，现在岗位人员不得不将剪切长度加大，或者只能剔除掉长度不合格的钢材，严重制约了生产成材率。针对目前这种情况，我们精简了定尺剪切手动操作和增加了各设备的实时速度反馈控制等措施，进一步保障定尺剪切速度与精度，保证过钢节奏的同时也提高了成材率。棒材线定尺剪切系统的功能是将经冷床冷却的钢材通过剪切成为合格的定尺成品材。由于在棒材一区主轧生产线上仅有一台冷剪，而且随着此条生产线产能的不断提高，加上冷剪使用频繁，因此在投产初期的设计及安装调试缺陷日益明显，使得冷剪的剪切精度与剪切效率有明显的下降，并且冷剪出现的重复故障率较高。一旦它发生故障就会造成停产，无法满足现在的生产过钢节奏，所以我们把冷剪列为关键设备。
四、解决策略
（1）针对冷剪定尺剪切不准确这一问题，我们增加了实时的速度反馈控制和速度的补偿机制，持续进行运行速度监测，准确的保障了长度计算中的速度基准。另外我们从程序着手，精简手动操作定尺剪切，实现有效的保障主轧线过钢的速度。更改关键监测元件替代，有效提高了成品材的产量，减少了停机时间。第一段定尺材的剪切动作由冷剪后的光电管发出，并且定尺剪切的后续动作也需要它来触发，作用异常重要。由于这个监测原件与定尺剪距离很近，故震动大，十分容易损坏，另外也因短尺材的碰撞极易损坏，严重制约着定尺剪的剪切效率。于是我们增加替代功能： 剪后光电管若出现问题，则用冷剪切头信号替代，并出对应的报警，保障剪切系统的健壮性，有效提高生产效率。冷剪剪切线主要由冷剪输入辊道 CRT，冷剪输出辊道 CSRT 构成，而其中冷剪输入辊道 CRT 对定尺剪切长度影响较大。这对这种情况，我们在冷剪输入辊道 CRT 中增加了 1 个编码器，并且将传动的控制方式改为直接转矩控制，有效提高了速度控制系统的精度和响应速度。
（2）磁性链传动电机为直流电机，原电机编码器在设备运行时振动大，易发生故障造成定尺剪切精度差。经过研究对比，采用了一种重载轴套编码器--HA-AOC-1024-4B52，将编码器接手进行改造，安装新型编码器后，彻底解决了编码器易发生故障造成定尺剪切精度差的问题。
五、结语
综上所述，通过一系列剪切系统的优化措施的实施，该系统已经实现高效稳定运行，提高了设备的稳定性，大大减低了职工对其的维护量，降低了劳动强度。定尺机构改造达到了预期的设计要求 ，钢材剪切长度定尺精度大幅提升 ，改造效果明显 ，因钢材长度定尺不准确造成的非计划量降低了 15%。 同时， 在保证已有轧制节奏的基础上， 提高了相关设备的使用效率， 减轻了工人的劳动强度，取得了良好的经济效益和社会效益 。对提高轧线的生产效率和成材率具有重要意义，促进棒材企业的健康发展。
参考文献
[1] 于洋.精品棒材生产线定尺剪应用与实践[J].中国高新技术企业，2017（10）：77-78.
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[3] 赵天宇.滚切式定尺剪关键参数对剪切力的影响[J].机电信息，2011（27）：126-127.
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[5] 邹仲芹. 圆盘剪和滚切式定尺剪的剪切缺陷及防止措施[J]. 轧钢，2008（03）：68-71.
[6] 陈洪波. 圆钢生产线定尺剪的装配与维护[J]. 科技风，2017（18）：151.