步进式冷床的设计与使用

步进式冷床的设计与使用

张翠兰，郎月翠

摘要：通过步进式冷床的使用，说明新技术的消化吸收工作，关键在设计与使用过程中，对运动轨迹的观察、分析、总结，充分发挥设备的潜在能力。

关键词：步进式冷床；运动轨迹；改进

Desigh and usage of the step cold bed

ZHANG Cui-lan， LANG Yue -cui

(Jixi Steel -Iron Comp., Jixi 158100 ,China)

Abstract:Through analyzing the application of the step cold bed, the key to play the latent ability of the equipment is pointed out and the motion trace analyzed in using course.

Key words:step cold bed ; motion trace ; improvement

0 前言

鸡西市钢铁公司轧钢生产线的冷床设备是采用包头钢铁公司的先进技术，自行设计配套的步进式冷床，如图1所示，冷床面积120000×6000mm2，上料机构采用二步上料形式，拨料块设置四组，分机驱动；第一组辅助拨料块，长16m，第二组长41m，第三组长42m，第四组长41m。拨料运动周期4.5s，要求同步运动，红钢料剪断机到拨料块的距离47m，输送辊道线速度7～19m/s可调，红钢料剪断长度定尺90m。

图1 冷床结构示意图

1.输入辊道装置

2.拨料装置

3.固定弧形板

4.齿形板及固定齿条

5.活动齿条

6.堆垛装置

7.输出辊道装置8.拨料装置电机9.拨料装置减速机

10.动齿条减速机11.动齿条及堆垛装置电机12.移钢装置

1 步进式冷床存在的问题

步进式冷床建成投产后，存在钢料上不到冷床齿条平面上的现象，主要是拨料块提升时间掌握不准，具体现象如下：拨料块提升偏早时钢料追尾，第一根钢尚未停止滑动，第二根钢又追到拨料块上，头部脱离辊道停止了运动，尾部在辊道上继续前进，剪断后以5m/s2的加速度向前运动，开始在轨道上形成了圈套拱起，然后无规则乱跑，跑到冷体齿条面上，搅乱上面的钢料，造成下道工序处理困难。拨料块提升时间偏晚时，钢料窜出冷床端头，变成废品。因此，冷床作业率低，成材率上不去，直接影响外形质量。配合处理以上问题的同时，应用了调节各级辊道转动速度的方法，都没能取得理想的效果。

2 原因分析

为了让新设备尽快投产，有关技术人员对上料机构的功能和效率进行了分析和验算，其结果如图2所示。

图2 冷床平面及对应位置示意图

确定已知条件：最大终轧速度14m/s,钢料剪断前每个质点作14m/s的匀速运动，辊道间距每米一个辊子，转动最大线速度19m/s，设钢料剪断后每一质点作5m/s2匀加速运动，钢料脱离辊道后作匀减速滑动。

钢料为90m定尺时在冷床平面上的最佳摆放位置如图2中A所示，当钢料行进到2位置时剪断。图2中B所示，进入加速区间，开始作a=5m/s2的加速运动，加速区间长56m，行进到3位置时，图2中C所示，拨料块提升，钢料脱离辊道，进入减速区间，开始作a=-8.22m/s2的减速滑动，滑行到4位置时停止运动，需要2.5s，此时，钢料脱离一步拨料块，靠自重落到二步拨料块上，第一根钢料脱离辊道的瞬间，第二根钢料端头到达位置1，如图2中D所示，仍然以14m/s匀速向前运行，到达辅助拨料块销形体需要0.25s的时间，此时拨料块已经上升了15mm的高度。第二根钢料端头借助拨料销形体坡度改变运动方向。

该步进式冷床拨料机构存在的问题是第一根与第二根钢料不能分向运动。其原因一是钢料剪断后，有一打滑过程，辊道丢转，不能及时提到a＝5m/s2的加速运动，其原因二是钢料在分机驱动的180个辊子上运动，辊道中的个别辊子发生故障不转，偏离原位等，都影响加、减速度，钢料难以在225s的短暂时间内实现各个区间的额定速度，造成追尾以及无规则乱动，能迫使钢料分向运动的机构，只有辅助拨料装置端头的销形体。

3 结论

通过对辅助拨料装置的功能和用途进行研究，充分发挥销形体的功能，收到了效果，如图3所示，当钢料行进到位置1时，开始启动辅助拨料块，钢料尾部的21m尾巴脱离辊道向前滑动，迫使整根钢料的加速度减缓，前端69m仍然在辊道上做减缓后的加速运行。钢料行进到位置2时，辅助拨料块上升高度为68mm，相当于拨料块最大行程的50%，第二根钢料即使在跳动状态情况下撞击稍形体坡面，只能改变运动方向，却跳不到拨料块平面上去，同时提升二、三、四组拨料块，使整根钢料全部脱离辊道向前滑动，拨料块将近最高位置时，钢料停止运动，靠自重落到二步拨料块上，这样无论第一根与第二根钢料的距离多少，也没有追尾现象，使设备发挥出自身的潜力。

图3 改进后的冷床平面及对应位置示意图

作者简介：张翠兰(1964-)，女，黑龙江鸡西人，工程师，1988年毕业于黑龙江矿业学院机械系，现在鸡西市钢铁公司轧钢厂工作。

作者单位：鸡西市钢铁公司，黑龙江鸡西158100