棒材自动打捆机用户手册

一、机器的用途：
精整包装是轧钢生产的最后一道工序，目前多数企业仍采用气动钢带打包机手工打捆，不仅工人的劳动强度大，工作条件恶劣，消耗大量价格昂贵的钢带和钢扣，而且在储运过程中极易因钢带开裂散捆引发质量异议，与飞速发展的现代物流极不适应。

本机就是针对上述情况研制的具有自主知识产权的专用设备，不仅用一般企业自产的价格低廉的热轧盘条即可自动完成各种规格棒材（螺纹钢、圆钢等）的捆扎成型，而且捆结紧实牢靠，可以确保经过多次装卸作业而不散捆，是现代化轧钢生产线不可缺少的装备。

二、技术性能指标：
1、满足国家标准GB2101规定的钢材打捆的捆重标准，即：一级标准捆重≤2吨，二级标准捆重≤4吨。

2、适用钢材规格：螺纹钢、圆钢（Φ10~40）及部分型钢。

3、捆径范围：Φ100~Φ400。

4、捆丝拧结角度：630°。

5、捆丝材料及规格：Q195~Q235，规格Φ5.5~7（推荐Φ6.5）的热轧盘条。

6、单道打捆时间：7~12秒。

7、具有与生产线的联锁通讯功能。

8、具有手动和自动两种操作方式。

9、设备重量：～5吨。

10、总装机容量：16KW。

11、设备外形尺寸：3600x1250x2050。

三、结构及工作原理：
本机是集机械、液压、自动控制于一体的全自动设备，整机布局合理，便于维护和检修，运行稳定可靠。

与同类产品相比，本机具有下列特点：
①打捆材料采用普通热轧盘条，不需经过任何处理；
②打捆机本体定位于辊道一侧的基础轨道上，设有行走装置可方便地进
入和退出辊道，便于离线调试维护；
③导丝槽由可开合的上、下抱臂组成，使设备既可布置在专用打包辊道
上，也可直接布置在检验台下落料辊道处，适应老线改造等空间受限的特殊情况；
④拧丝机构独家采用专利复合液压缸机构，安装在沿斜45°轨道运动的
车体上，通过定位装置使拧丝钳与被捆钢材保持恰当的位置关系，运行中不需任何调整即可自动适应不同捆径。

拧丝动作为边旋转边前进的螺旋运动，捆结匀称美观，不产生附加应力，彻底消除了其他原地拧丝机型普遍存在的“三角区”。

同时，设有挤平机构，将捆结尾端挤平贴紧钢捆，使捆结更加美观牢靠，便于辊道运输且不散捆；
⑤蓄抽丝机构独家采用双缸同步拉紧专利技术，紧实度高，送丝准确。

⑥液压系统采用节能控制回路，利用蓄能器的辅助供油使系统在调定的
高、低压之间工作，消除了溢流损失，运行稳定可靠；
⑦电气控制采用基于PLC（可编程序控制器）的手动/自动程序控制系
统，结构小巧紧凑，操作简单，可方便地与生产线进行联锁通讯。

运行中对液压系统参数自动进行实时监测并在发生故障时发出声光报警信号。

通过触摸屏，可以轻易地查出故障原因，并可方便地进行控
制程序的上传、下载和参数修改。

整机结构见附图一（其中未示出电控部分），主要由机械、液压、电气控制三大系统组成。

1、机械部分：
图一中的2为蓄丝机构。

该机构主要包括：设置在机构两端的捆丝入/出口液压锁、活动轮、蓄丝缸、固定轮（详见附图二）。

该机构设置在整机最上部，采用双缸并联同步推进，活动轮与导杆通过直线轴承联接。

该机构在液压缸推动下完成蓄丝和抽丝的功能。

车体（图一中的3）：该部主要包括架体及沿45°方向轨道运行的车轮。

车体在液压缸推动下沿45°方向上设置的轨道运行，实现拧丝钳（拧丝系统置于车体内）与钢捆之间的准确定位，即用一个自由度来完成两个方向的定位，并能自动适应捆径的变化。

上抱臂（图一中的5）：主要包括送丝系统、上支架、上加强臂、上导丝槽及辅助成型器（用于型材打方捆时加装）。

主要功能是引导捆丝按工艺要求设定的轨迹运动。

送丝系统（图一中的4）：该系统主要由送丝轮及液压剪切装置组成，置于上抱臂的支架上。

通过液压马达及其接轴的驱动，送丝轮靠摩擦力将捆丝送到打捆工艺要求的指定位置，液压剪完成将捆丝剪断的功能。

辅助成型器的作用是在打方捆时的抽丝过程中，成型器的辊子按程序顺次动作，减小摩擦力，消除死点，使捆丝贴紧钢捆轮廓将钢材捆紧。

下抱臂（图一中的6）：主要包括下支架、下加强臂、下导丝槽及辅助成型器（用于型材打方捆时加装）。

拧丝机构（图一中的7）：该机构置于车体内，主要由拧丝缸及其调整
定位装置、拧丝钳和防脱打平装置组成。

拧丝钳装在拧丝缸活塞杆端部，在拧丝缸的带动下完成拧丝成结动作。

防脱打平装置的作用有二：一是在抽丝过程中压紧捆丝前端防止滑脱，二是拧丝成结后将捆结后端的两个小尾巴打平，使其贴紧钢捆。

拧丝缸（详见附图三）与小车体内的导向杆通过直线轴承连接，主要由缸体6，前后端盖5，12，带多头螺纹的活塞9，活塞杆4，用后端盖压在联接体10上的螺母11，装在活塞杆内的小柱塞7和复位弹簧8及定位销轴3组成。

拧丝过程如下：完成抽丝及剪切动作后，在B口闭合状态下，压力油从A口进入，通过C口推动小柱塞7前进并压缩弹簧8，小柱塞的锥头顶到拧丝钳后部内侧的斜面上使钳口合拢，将钳口中的两个捆丝端头夹紧，然后B口与回油口接通，因螺母11周向固定，活塞在从A口进入的压力油推动下前行并旋转630°，完成拧丝功能。

然后A口接通回油口卸压，小柱塞在弹簧的作用下后移回位，其锥头与拧丝钳斜面脱离接触，在拉簧14的作用下钳口张开复位。

再将B口接通压力油，则活塞9带动活塞杆及拧丝钳向后移动并反向旋转，回到初始位置。

台车（图一中的8）：本机所有的零部件均安装在台车上，通过设在安装基础上的轨道与打包辊道定位。

台车上设有由液压马达拖动的链传动装置，使整机能自如地进入或退出生产线，以便不停产地进行调试和维修。

2、液压系统：
2.1液压系统技术性能参数：
a. 系统工作压力：9～12MPa
b. 油泵电机功率：15kW
c. 齿轮泵：压力 Pmax=25MPa, 排量40ml/r
d. 工作介质：L-HM46抗磨液压油
e. 油箱容积：170L
f. 蓄能器有效容积：16L
g. 冷却介质：净环水，流量Q≥100L/min
2.2液压系统的组成及功能：
泵站：由底座、油箱、油泵电机组件、滤油器组件、压力控制组件、温度控制组件、蓄能组件和冷却装置组成，是液压系统的动力源。

可按机械设备工况需要的压力、流量提供工作介质。

控制系统：由各种阀、阀块、传感器等组成，用以实现对执行元件的各种动作的控制。

执行机构：由液压马达、油缸及液压锁组成。

辅助系统：包括管路及接头、压力表等附件。

2.3液压系统原理：
附图四（液压系统原理图）中所示元件的型号（非标件为图号）与设备上的实物一致（个别变动恕不通知），各阀的动作顺序按工艺要求由电控系统控制。

3、电气控制系统：
3.1 组成及控制原理：
系统以基于Profibus-DP的Siemens S7-300 PLC为核心，由置于操作间的主操作台、置于机旁的副操作台以及置于机体上的机旁控制柜和动力柜组成，对各执行元件进行手动/自动程序控制。

其中，主操作台用于正常生产过程中的自动打捆程序控制，并对运行状态进行监测，出现故障时发出声、光报警信号；副操作台用于设备的调试和维护，可实现打捆过程所
有分解动作的手动控制；机旁控制柜用于PLC的I/O通信；动力柜用于连接泵站电机的动力电源。

详见下面的组成原理框图：
3.2 控制台的设置：
主、副控制台操作面板如附图所示，各操作按钮/旋钮的作用见下表：按钮/旋钮控制功能
【上电/停车】接通或断开控制台总电源
【启动/停止】启动或关停泵站
【升压/卸荷】系统保持正常压力/油泵卸荷
【开臂/合臂】上、下抱臂张开/合拢
【送丝】将捆丝送入导丝槽
【防脱】压紧捆丝前端防止拉紧时滑脱/打平捆结尾部【入/出口锁】将蓄丝装置入口/出口处捆丝锁紧
【拉紧】回拉捆丝使其收紧钢捆
【合钳】合拢拧丝钳口夹紧捆丝
【剪切】剪断捆丝
【拧丝/拧退】拧丝成结/拧丝钳复位
【上升/下降】车体斜向上/向下运动
【前进/后退】打捆机向靠近/远离辊道方向运动
【抱紧/松开】预成型器(抱紧装置) 抱紧/松开
【本地/远程】控制方式切换开关
【消音】停止声光报警
【故障复位】PLC返回初始状态
【打捆执行】单机执行一次自动打捆过程
【总打捆执行】所有在线打捆机执行一次自动打捆过程【急停】紧急停机
4. 自动打捆工艺过程：
将打捆机开进打包辊道，相对轨道固定好并穿好丝。

当钢材经辊道输送至打捆位置时，即可执行自动打捆，其工艺过程为：
当捆丝快用完时，两个捆丝对接端面须磨平后方可进行对焊，然后将焊口处修光。

四、组装调试及试运转：
1. 组装前的准备工作：
1.1 组装人员必须熟悉图纸及图纸上对各部件的组装技术要求。

1.2 检查各零部件是否有损伤，并进行清洗去除油污。

2. 机械组装：
将台车放在平台上，将两个45°的斜导轨用螺栓与台车把合，用水平尺、水平仪测量两轨面的平面度，其误差应不大于0. 5mm，必要时可在轨道座与台车之间加垫片调整。

找正后拧紧螺栓，配制定位销孔并打入定位销。

将车体放在斜轨道上，使其上下车轮与轨道接触均匀，0.05mm塞尺不得通过，推动小车沿轨道上运动，检查是否自如；将蓄丝机构按装配图组装好，按总装配图所示位置放在车体上部，并把合好。

检查活动轮前后运动是否自如。

然后将组装好的上下抱臂与车体联接起来。

3.液压系统组装：
组装前各元件均要认真检查，必要时进行测试，确认合格后方可进行组装。

安装电机与泵之间的联轴器时，同轴度必须保证0.1mm以下，倾斜角不得大于1°，不得大力敲击泵轴，以免损伤泵的转子。

泵的入口、出口和旋转方向，按泵上标明的方向接好，不得接反。

油箱组装前应认真清洗，并用煤油做渗漏实验。

配管连接不得松弛。

将冷却器固定在泵站底座上，进出水口的位置应便于现场连接胶管。

将各种控制阀按图顺次组装在清洗过的阀块上。

然后将阀块固定在车体上，注意油口的方位以便布管。

布管时所有管道要进行严格清洗，管路联接不得松弛。

管子弯曲加工时，弯曲部分的内侧不允许有扭曲、褶皱及裂纹，弯管半径一般应大于三倍管子直径。

管子均要用管卡固定。

在安装软管时，应避免急转弯，其弯
曲半径大于9~10倍的软管直径，软管接头至开始弯曲处最短距离应大于6倍软管直径，在安装过程不应有扭转现象。

当全部管路安装完毕后应该进行二次安装，一次安装后拆下的管道要进行彻底清洗，重新安装时不得有砂子、氧化铁皮等污物进入管道及控制阀内。

4.调试：
4.1通过转轴两端的调节螺钉调整上下抱臂的横向位置：首先将上抱臂调整到打捆机的中心位置，使上导丝槽与拧丝钳口对正并用螺母锁定，然后相对于上抱臂调整下抱臂位置并锁定。

4.2通过调整螺钉调节下导丝槽使其成螺旋形，两端分别与拧丝钳口及上导丝槽对正并锁定。

4.3通过改变调整套的高度调节合臂时上、下抱臂的位置，使其与拧丝钳间隙均匀，并按调定位置调节开合油缸耳环与活塞杆的相对位置限制其行程，调好后配制顶丝孔并拧紧。

4.4 按调定的合臂位置调整拧丝缸的前后位置并固定。

4.5 液压系统的调试：
4.5.1 加油：油箱液位应不低于油标显示高度的1/3，运行中当液位变动超出规定时控制系统自动报警。

4.5.2蓄能器充气：在蓄能器中充氮气，通过观察压力表的指示调节手柄充至6～7MPa，充毕检查无泄漏后装好护罩。

4.5.3 泵站的调试：先空转10～20分钟，再逐渐分档升压（每档3～5MPa, 运行10分钟）至溢流阀调定值。

4.6 试压：系统的最高工作压力为12MPa，试压可按工作压力的1.5倍进
行。

试压时关闭所有执行机构回路，分挡（每挡3~5MPa）逐渐升高压力，每升高一级宜稳压2~3分钟，达到实验压力后可保压10分钟左右。

然后降至工作压力进行全面检查，所有焊缝和接口应无渗漏，管道无永久变形。

4.7整机调试及试运转：
整机调试即通过调节各回路节流阀的开度改变其流量，从而调整各执行机构的动作速率，使其符合设计要求。

调试前，首先应按系统的正常工作压力范围调定高、低压传感器及溢流阀，经试运行观察溢流阀控制信号及切换正常后锁紧，使调试在正常工作压力下进行。

调试应在手动控制状态下逐个回路进行。

在调试一个回路时，其余回路应处于关闭状态。

调试过程中所有液压元件和管路应无渗漏和异常震动，所有连接装置应牢固可靠，运动部件动作准确灵活。

在启动、换向及停止时应平稳，无爬行现象。

调试液压马达的转速时，应先将工作机构脱开在空载状态下点动，排除油路内的空气，再从低速到高速逐步调试，然后反向运转，检查壳体温升情况及有无噪音，待空载正常后再与工作机构连接，再次启动，从低速到高速负载运转。

所有回路手动调试完毕后，将捆丝穿至送丝轮与压轮结合处压好，用Φ8螺栓插入剪切器使其上下刃口对正，保持剪切缸的活塞杆处于全部缩回位置将其支座与上支架焊牢。

然后拔出螺栓并送丝到位，将直径约200毫米的试验钢捆固定于打捆位置，按照打捆工艺过程分步进行手动打捆试验，观察各步的执行情况和效果，进行必要的调整直至全部达到工艺要求。

手动打捆试验完毕后，将控制台切换至自动状态进行模拟自动打捆试
验，对整机性能及自动控制程序进行综合检验和调整，直至全部达到技术性能指标，即捆扎紧实，捆结完整牢靠，单道打捆时间不超过12秒，进行不少于200次连续打捆，成功率不低于99%。

五、现场安装与调试：
1. 按附图六检查基础及轨道是否符合安装要求：轨距应为1000±1，轨面到辊道输送辊顶母线的距离应为900±5，沿轨道长度方向水平误差不大于
1.5/1000，两轨道横向任意两点间水平误差不大于1/1000。

2. 将打捆机放在轨道上，四个车轮应与轨道接触均匀，无明显缝隙。

检查运输及装卸过程中有无损毁，确保整机完好。

3. 加油至油箱液位不低于油标显示高度的2/3。

4. 将控制台放在打捆机旁便于操作和观察的位置，连接好信号电缆、动力电源线和冷却水胶管。

三者的长度均应留出能使打捆机进入和撤离辊道的余量。

5. 打开冷却水阀门，上电点动电机检查转向，无误后开机升压，检查并确认无异常情况后将打捆机定位：将车体升至上限位置，前进至尽量靠近辊道但定位装置前端不超过辊道侧壁的位置，在轨道上前车轮前部及后端部焊上挡铁，再在后车轮与后挡铁之间加上长度合适或可调的支撑。

定位后，将车体降至下限位置时与辊道应无干涉。

6. 将线架固定在打捆机后方适当位置，按车体上限位置高度将捆丝出口滑轮焊在线架的立柱上。

7. 将盘条从线架引至打捆机并穿好，送丝到位后进行自动打捆试验，检查打捆效果并按实际生产节奏进行必要的调整，经全面检查无异常情况后即可投入运行。

8. 为避免误操作造成对打捆机的意外损害，应将打捆机和辊道的控制装置进行电气联锁，即打捆过程中禁止该段辊道运行。

六、操作规程及安全注意事项：
1. 启动与停车：
启动前，应首先确认油箱的液位正常，冷却水阀门已打开，然后合上总电源和启动箱电源开关并打开蓄能器开关（安全球阀），即可通过控制台启动打捆机。

启动前应首先检查控制台手动控制区各旋钮和按钮的位置，以免出现带载启动造成闷车或将丝抽出等意外：【升压/卸荷】钮应置于卸荷位置；【开臂/合臂】、【拧丝/复位】、【上升/下降】、【前进/后退】钮应置于零位；【送丝】、【防脱】、【拉紧】、【合钳】、【剪切】钮应置于停止或松开位置。

上述各钮的位置确认无误后，即可进行启动操作：按【上电】钮，电源指示灯亮→等待几秒至PLC完成自检→按【启动】钮，相应指示灯亮，电机启动→平稳运行10秒→按【升压】钮，相应指示灯亮，自此时起，系统压力自动控制在正常范围（9~12MPa）之内，一旦低于下限压力（9MPa），则自动升压至上限压力（12MPa）。

至此启动即告完成，可进行正常的手动操作。

停车时，先按【卸荷】钮再按【停车】钮即可，升压和启动指示灯相继熄灭。

在自动状态下，控制系统自动监测车体位置，除了执行自动打捆程序的时间之外，一旦低于初始位置（相应的接近开关熄灭）则自动上升到位。

启动后即可进行正常的自动打捆作业，每按下【执行】按钮一次，即执行自动打捆程序一次。

发生意外的紧急情况时，可按【急停】钮停机并切换至手动状态进行检修，待故障排除后再重新启动。

2. 报警处理：
打捆机运行时，控制系统对液压系统的状态参数自动进行实时监测，当出现高压油滤脏堵、液位过低等故障时，发出声光报警。

当警笛响、警灯闪烁时，应立即停机，按【关警笛】钮停止报警，查明警情，参照“常见故障与排除”一节的有关内容作出相应处理，避免设备带病运行。

3. 停用：
停用较长时间时，应在停车后关闭蓄能器以防车体自然下滑，或将打捆机撤离辊道，然后切断电源。

冬季停用时，如关闭冷却水，应将冷却器内的存水放净以免冻裂。

4. 设备管理及安全注意事项：
4.1为保证打捆机的正常运行，充分发挥其使用效益，避免人身和设备事故，用户应制订有关操作和维护的专项管理制度并认真贯彻执行。

4.2建议配备专职的维修人员，使设备经常地处于完好状态，缩短维修时间，提高使用效率。

操作和维修人员应经过专项培训并通过考核后上岗。

操作者应能熟练地进行手动操作，独立完成易损件的更换和常见小故障的排除，并做好设备的日常维护工作。

4.3严格执行操作规程，严防误操作造成人身和设备事故。

设备运行过程中，不得在其前方及两侧近距离观察，以免捆丝意外穿出伤人；进行维护和维修时，必须停泵、卸压、断电，不得带电带压作业；调定的压力、流量及控制参数值，不得随意改变，更应禁止无关人员无故摆弄。

4.4 操作和维修人员应爱护设备，维护和维修时应严格遵守技术规范，尤
其是进行液压系统的检修时，拆换的部件安装前必须严格清洗，防止油污、异物进入管路。

需要到机体上部作业时，不得直接踩踏阀体、电磁铁及电气元件。

七、设备的维护：
1. 日常维护：
1.1 每天用棉纱轻擦操作台、油箱及设备各部，保持设备的清洁。

1.2 对蓄丝装置导杆进行清理及润滑。

1.3 及时清理蓄丝装置及下导丝槽下方积存的氧化铁皮。

2. 使用过程中的巡检项目：
2.1拧丝钳磨损情况：如出现偏磨损，则合钳后捆丝两端之一不能夹紧，拧丝后捆结不完整或不能成结；
2.2 剪切器磨损情况：刃口磨损严重或有机械损伤则捆丝不能剪断；
2.3 导丝槽：如出现送丝不顺畅的情况，应检查上下导丝槽端口是否对正，槽内是否有阻塞，动轮转动是否灵活，是否有松脱缺失；
2.4送丝轮及压轮磨损情况：磨损严重时会导致剪切器刃口错位，使送、抽丝均出现卡滞现象（送丝不到位, 抽丝抽不紧）；
2.5钳口处各导向机件磨损情况：该处机件（尤其是机罩前缘3和压辊）损坏时,将导致送丝不到位现象频繁出现；
2.6 送丝马达及接轴装置运转是否正常；
2.7 各把合螺栓是否有松动；
2.8液压系统：蓄能器内氮气压力是否正常；油泵运转情况是否良好；过滤器是否正常；油位、油温是否正常；系统压力是否稳定在规定范围内；各管路连接处、油缸、阀是否有渗漏；
2.9各接近开关的固定及工作状况是否正常；
3．定期检查：
3.1 每月全面检查一次各螺钉把合情况并重新紧固；
3.2 每月全面检查一次各过滤器有无脏堵并及时更换滤芯；
3.3 新机经1000小时使用后，液压油应取样化验，需要换油时务必将油箱清理干净，注油时应经过过滤器。

加入新油后，应将油箱的主回油管路拆开，用其他容器接油，点动油泵电机，同时顺次操纵各液压执行元件的换向阀，使新油将管道内的旧油置换出来。

正常运行后的换油周期一般为一年；
3.4 每3个月全面检查一次拧丝缸各密封件的磨损情况，磨损严重者及时更换；
3.5 每3个月检查一次送丝马达接轴装置中轴承的润滑及磨损情况，及时补充润滑酯，磨损严重时及时更换轴承。

八、常见故障与排除：
故障现象可能的原因排除方法
1.泵站电机不起动①控制回路断路或接触不良消除断路或虚接
②短路或过载烧断保险消除短路，更换保险
③接触器或热继电器损坏更换同规格新件
2.压力升不上去①电机反转调正电机转向
②升压回路断路或接触不良消除断路或虚接
③油路泄漏消除泄漏
④溢流阀调整不当或卡死调整或清洗溢流阀
3.某一动作无力①执行元件内部串油或划伤更换密封或换新件
②阀芯卡死或磨损串油清洗或更换控制阀
4.压力波动厉害①某一执行回路严重串油见故障3
②蓄能器内气压不足补充氮气
5.声光报警①高压油滤脏堵更换滤芯，化验油质
②液位过低检漏，补加液压油
6.送、抽丝卡滞①导丝槽错位调整上、下导丝槽
②剪口错位更换压轮、送丝轮
③捆丝脱出滑轮槽重新穿好捆丝
④入口导管松动拧紧顶丝
7.送丝不到位①机罩前缘3有机械损伤焊补或更换新件
②压辊损坏更换新件
③导丝槽动轮不转或缺失清理导丝槽补齐动轮
④液压锁磨损过度焊补或更换新件
8.抽丝时反复脱丝①送丝不到位见故障7
②防脱压杆压丝处受损焊补或更换新件
9.剪不断丝①调节臂未压紧压紧调节弹簧
②剪切器刃口机械损伤更换新件
10.拧丝钳不能复位①拧丝钳与防脱压杆干涉调修或更换压杆
②拧丝缸密封损坏、划伤更换密封或换新缸
11.拧结不完整①拧丝钳位置偏后调整拧丝缸定位装置
②拧丝钳钳口磨偏焊补或更换新件
12.打捆中途停止①拧丝钳不能复位见故障10
②某一接近开关松动或损坏紧固或更换接近开关
③干扰造成PLC死机关机后重新上电启动
九、备品备件：
1. 机械备件明细表(备注栏标“※”者为易损件)：
序号图号名称单台用量所属部件备注
1 BMB400.1.3-14 压轮 1
BMB400.1.3A
送丝系统※
2 BMB400.1.3.2A 接轴装置 1
3 BMB400.1.3-16 螺栓轴31
4 BMB400.1.3.3A 送丝轮 1 ※。