飞剪控制功能规格书

控制功能规格书
飞剪
一、控制设备
飞剪系统控制的设备包括：飞剪前辊道（E2）、飞剪前侧导板（HSG2）、飞剪（CS）、废料收集箱、精轧机除磷箱（DES3）、精轧除磷辊道（E3）。

二、工艺过程描述
1．剪前辊道安装在热卷箱与飞剪之间，用于将由热卷箱输送来的中间坯料运输到飞剪之间，中间坯料进入精轧机前，剪前辊道线速度与热卷箱开卷速度保持同步，中间
坯料进入精轧机后，剪前辊道线速度与F1速度保持同步。

2．飞剪前侧导板用于对中，运送轧件进入飞剪进行剪切。

3．飞剪安装在热卷箱与精轧机列之间。

用于对运行中的中间坯不规则的头部和尾部进行剪切。

切头时将中间坯切成凸形圆弧形，以减少中间坯咬入精轧机架时的冲击载
荷，切尾时将中间坯尾部切成后凸形，以减短常在热连轧机中出现的长长的“燕尾”。

飞剪由两台直流电动机串连驱动。

电动机功率为2×500KW,额定转速为900rpm。

电动机经电机联轴器，主减速机（速比I＝21.9），主联轴器与下转鼓相联接，上转
鼓与下转鼓之间通过同步齿轮相互传动。

传动侧下同步齿轮设有副齿轮，副齿轮与
主齿轮之间用弹簧撑开，用以消除齿轮付之间的传动间隙，而实现无隙啮合，以保
证上、下剪刃相互位置的准确和减少齿轮付的冲击。

在主电机和主减速机之间设有
制动器，制动器的作用主要是保证在剪刃停止时，保持其位置准确，而每次剪切后
的制动主要由电气来完成。

转鼓飞剪主要由上、下剪鼓相向同步运转，而装在剪鼓
上的两对剪刃对中间坯实行剪切。

在上、下转鼓上分别安装了切头用剪刃和切尾用
剪刃，每个转鼓上的两个剪刃成90度布置，按剪时的转动方向看，切尾剪刃在前，切头剪刃在后。

这种布置方法可以使需要剪切时剪鼓的启动角增大。

剪刃下有承载
刀座，剪刃刀座侧面还设有垫板，在剪刃的背面有7个角楔块籍蝶形弹簧组的弹力
使剪刃被夹紧在转鼓上。

上、下转鼓啮合运行时，上下剪刃间的间隙完全依赖与安
装或装配位置来保证。

在制造时应保证剪刃槽互成90度的相对位置和刃槽与同步
齿轮的相对位置的一致性。

飞剪装配后，啮合的同步齿轮应与刃槽上、下剪鼓完全
相互面对面一一对应。

其误差只能在很小范围内，由侧面垫板的厚度来调整。

装配
后的新飞剪要保证每一对剪刃沿剪刃长度方向保持一致，还应保证切头剪刃和切尾
剪刃间的间隙相等。

为适应剪切不同钢种和不同厚度的中间坯，剪刃间隙需要重新
调整。

飞剪剪刃间隙调整是由一台液压马达通过行星减速机转动螺母套而迫使带止
推轴承的外螺纹套产生轴向移动。

它再带着上剪鼓在轴向移动的同时，由于同步齿
轮的螺旋齿面的作用而产生微小的圆周转动。

从而调整上下剪刃的间隙。

应当指出
的是这样的调整，是切头、切尾剪刃间隙，同时发生相同变化，而且同一条剪刃上
轴向调整和圆周调整是同时发生的，因而经过轴向调整后，剪鼓两端部的间隙会因
为圆弧剪刃的形状所造成剪刃间隙值的附加变化。

经过轴向调整之间剪刃长度方向
的间隙必然会产生不一致。

所以现场调整剪刃间隙时必需要考虑这个附加变化量，
本飞剪设计上剪鼓的轴向调整量的最大值为±15mm，液压马达的驱动也是由活动液
压站接通过高压软管来实现的。

剪刃重磨之后，为了使剪刃在剪鼓上仍然保持原装
配位置，必须在剪刃测量装置上先进行预调。

它实质上是模拟剪刃装到剪鼓上的状
态。

在该装置上根据剪刃的刃磨量，通过剪刃底面和侧面垫片使剪刃刃口保持与原
在机上的状态一致。

以便确定垫片的必要厚度。

当然经过预调的剪刃和垫片，重新
装入转鼓之后仍然需复查剪刃间隙和上下剪刃的重合度。

本飞剪设计剪刃间隙为
0.6－0.9mm。

剪刃重合度≤8mm,拆卸剪刃时蝶形弹簧组下面的活塞腔充入压力油，
压缩蝶形弹簧并顶起楔块。

然后用专用吊具将剪刃吊出。

每个剪刃用7台锁紧缸，
蝶形弹簧组大约有82KN的锁紧力，换剪刃的压力油是通过专门的移动式液压站提
供。

压力油通过连接软管从设在飞剪操作侧的近油口和剪鼓端轴内的孔道进入剪鼓
内部油路而使活塞受力移动。

4．飞剪设计最大切头、切尾长度500mm时剪机前后溜槽难于搜集。

切头、切尾溜下设有废料收集箱。

当料头装满料斗后，需要在线更换料斗。

为避免影响正常生产，在
溜槽的出口端设置了升降挡板，升降挡板位置由气缸控制，接近开关检测。

生产过
程中的大多时间，挡板处于升起位置，剪切下来的料头经溜槽直接滑进料斗。

更换
料斗时，挡板位置切换至落下位置，这时挡板将溜槽出口封堵住，料头暂时在溜槽
存放，然后用吊车更换料斗，新料斗就位后，将挡板切换至升起位置，料头直接滑
进料斗，完成一次料斗更换。

5．精轧除磷箱及辊道位于飞剪设备之后、E2轧机之前,用于去除由于粗轧而产生的二次氧化铁皮,并将钢板导入精轧机中. 精轧除麟箱由上下夹送辊装置、辊道、上下集管及高压喷嘴、机架、传动装置等组成.经飞剪切头的带钢通过由气缸压紧的上夹送辊和下夹送辊,将带钢送至高压喷嘴处,高压水通过高压喷嘴对带钢进行喷射,实现
对带钢的二次去除氧化铁皮.喷出的高压水通过刮板及集水槽收集至传动侧的回水管进行收集;检修或更换集管时,带有集水槽的上盖通过液压缸可以使其倾返90°.
上夹送辊分前后两组,前夹送辊带传动,后夹送辊不带传动;另外还有六根辊道(含两根下夹送辊),它们都带传动. 本除麟箱在除麟时采用了封闭结构及废水收集装置,避免了水汽的飞溅,清洁了电机的工作环境; 前后夹送辊结构相同,上下辊有各自独立的轴承座,上辊可上下调整以调节辊缝; 夹送辊、辊道都为单独传动; 刮水板装在靠近喷嘴处,用来收集打掉的氧化铁皮和水,并导入下部的地沟中, 刮水板可沿支轴转动一个角度,并能自动复位; 除麟箱上部中间盖设有上盖,当检修或更换喷嘴和中间辊道时,上盖在液压缸驱动下可翻转打开.
三、飞剪控制完成的主要功能
1．系统操作控制
●飞剪系统设有一个操作台，一个就地操作箱。

操作台用于轧钢，就地操作箱用
于检修及剪刃调整。

●剪前辊道的运行方式有：单动、联动。

单动用于检修，联动用于轧钢。

●飞剪的操作方式有：手动，自动。

手动方式主要用于处理事故，但也可用于轧
钢，自动方式用于轧钢。

运行方式的设定通过操作台上运行方式选择开关选择。

手动方式：运行方式选择开关选在手动位时有效，在飞剪机旁操作台上操作或
就地箱操作，可对飞剪进行点动、一次切/剪刃复位操作。

自动方式：运行方式开关选在自动位时有效，正常轧钢时，根据轧件的跟踪信
号，自动进行飞剪的剪切速度控制和飞剪的启动、停车及剪刃定位控制。

●一次切主要用途有：
在轧钢过程中因故紧急切断带坯。

精轧入口手动轧钢时，进行带坯的切头、切尾。

剪切完毕后，剪刃停在切头启
动位置，剪刃复位到切头启动位置，操作台上的指示灯亮。

带钢静止时一次剪
切无效。

●剪刃复位：在飞剪无钢时，通过该功能将飞剪运行到切头启动位置，剪刃一复
位到切头启动位置，操作台上的指示灯亮。

●除鳞夹送辊升降有手动、自动两种控制方式：
手动方式：通过操作操作台上除鳞夹送辊升降开关，控制除鳞夹送辊升降。

无
钢时，除鳞夹送辊处在上升位置。

自动方式：操作台上除鳞夹送辊升降开关在零位时，即认为在自动方式。

精轧
机F1咬钢时，除鳞夹送辊上升；精轧机F1抛钢时，除鳞夹送辊下降。

精轧除鳞喷水控制方式有：手动、自动
手动时由操作工手动操作精轧除鳞喷水开闭。

自动时PLC根据热检的信号加延时控制精轧除鳞喷水开闭。

2．系统联锁保护
●飞剪机液压、润滑、冷却水系统处于非正常工作状态下，不能进行自动剪切，
但可执行手动剪切。

●飞剪机不处在正常待机状态下，热卷箱不能执行卷取控制。

●飞剪机转鼓切不可连续运转。

3．剪切速度控制
●切头时测量钢坯速度是以测量热卷箱夹送辊的速度来替代的，所以在夹送辊处
装有光电编码器
●切尾时测量钢坯速度是以测量精除磷箱装置后夹送辊速度进行的，所以在后夹
送辊的非传动上辊的辊端装有光电编码器。

●飞剪机启动，制动工作角度位置不同，但对不同的剪切速度，同样起角的情况
下，电动机的加速力矩应当由计算机进行计算后控制，以便转鼓正好到达剪切
区的速度正好符合。

飞剪机切头速度应大于中间坯运行速度的5－10％，飞剪
机切尾速度应滞后中间坯运行速度的5－10％。

4．剪前辊道连锁
●手动、自动控制，6CS操作。

●工作制度：长期运行，工作时正传，事故检修时反转。

●中间坯料进入精轧机前，剪前辊道线速度与热卷箱开卷速度保持同步，中间坯
料进入精轧机后，剪前辊道线速度与F1速度保持同步。

●与精除鳞箱辊道可单动，也可联动；正常工作时为联动。

5. 飞剪连锁
●飞剪起动条件：
干油、稀油及冷却水水供应正常；
辊道工作正常；
测速辊(指热卷箱出口夹送辊和精轧除鳞箱入口夹送辊)工作正常；
传动装置正常
电气过载保护；
剪刃间隙调节处于锁紧状态。

●不剪切条件：
带钢静止时不切；
带钢折叠时不切；
温度偏低时不切(<900℃时)。

6．辊道及夹送辊连锁
●上、下夹送辊的线速度要求一致
●辊道的速度根据工艺要求可调
●事故及检修时，辊道及夹送辊允许反转
●辊子线速度与E2轧机轧制速度，热卷箱出口夹送辊线速度同步
●辊道及夹送辊要求既能手动又能自动控制
●精除鳞箱喷水集管
●喷水控制要求既能手动又能自动控制
●喷射方向：与轧制方向相反
●过钢时喷射，不过钢时停喷
●上下两排喷嘴可同时喷射，也可上下各一排同时喷射。

7．位置的控制
a)剪刃的等待控制
如图1，在不工作时剪刃就处于该位置，此时切头剪刃朝向轧件运行方向
(270°)，切尾剪刃处于和带钢垂直的位置(180°)，在该位置时有两种情况：
⑴飞剪不工作，等待工作指令。

⑵在切头、切尾之间，带钢正在通过飞剪。

在这两种情况下都有冷却水对剪刃
进行冷却。

切头时剪刃的运行(见图2)
当飞剪得到切头的指令后，首先将切头剪刃从270°的等待位置转到220°，该位置就是切头剪刃的起动位置。

当得到进行剪切的指令后，飞剪起动加速，在大约17.7°开始进入剪切(当板厚为40mm时)，理论上在0°剪切结束，实际上在5°附近切头已经完成，在-20°开始制动，于130°制动完成，然后反转到270°等待位置。

等待切尾。

轧件头部位置通过安装在飞剪之前距剪刃距离3m左右的热金属检测器和热卷箱出口夹送辊上的编码器判断，剪切速度通过热卷箱出口夹送辊上的编码器判断。

切尾时剪刃的运行(见图3)
当飞剪得到切尾的指令后，首先将切尾剪刃从180°的等待位置反转到240°，该位置就是切尾剪刃的起动位置。

当得到进行剪切的指令后，飞剪起动加速在17.7°进入剪切(当板厚为40mm时)，在0°剪切结束，同样在-20°开始制动，于130°制动完成，然后再反转到180°的等待位置。

轧件尾部位置通过安装在飞剪之前距剪刃距离3m左右的热金属检测器和飞剪后高压水除鳞装置入口夹送辊上的编码器判断。

剪切速度通过飞剪后高压水除鳞装置入口夹送辊上的编码器判断。

8．速力矩
9．头、切尾剪切长度控制
10．调试控制：飞剪机调试期间和换剪刃期间还应有点动，正反转功能。

四、画面信号处理和逻辑连锁
飞剪系统使用一套HMI，用于工艺参数设定及设备运行信息显示。

主要内容包括：
●剪切长度设定
●切头超前率设定
●切尾滞后率设定
●切头、切尾选择
●设备运行状态
五、附录
1 设备组成
2 技术数据
2.1 坯料
2.1.1 厚度max—————————40mm
2.1.2 宽度max—————————1400mm
2.2 剪切温度———————————≥900℃
2.3 材质的剪切强度极限(900℃时)———110MPa 2.4 剪切力max ———————————5800kN 2.5 剪切力矩max ——————————2070kNm 2.6 转鼓中心距———————————1000mm 2.7 剪刃
2.7.1 剪刃长度———————————1550mm 2.7.2 剪刃园弧半径—————————R19330mm 2.7.3 剪刃重合度max————————8mm
2.7.4 剪刃间隙———————————0.6～0.9mm 2.7.5 剪刃间隙调整
液压马达输出力矩————————185Nm
液压马达工作压力————————17.5MPa
行星减速机传动比————————53
上转鼓水平移动行程———————±15mm
2.7.6 剪刃锁紧装置
锁紧缸最大工作压力———————21MPa
安全阀标定压力—————————21MP
每个锁紧缸弹簧组拉力——————82.88 kN
2.8 剪切速度————————————0.5~2.0m/s
2.9 料头最大长度——————————500 mm
2.10主减速机传动比—————————21.90
2.11 制动器
型号—————————————YWZ800/180
制动力矩————————————10000Nm
2.12 稀油润滑系统
耗油量：飞剪本体————————100L/min
主减速机————————90 L/min
供油压力————————————0.1~0.18MPa(用油点) 供油温度————————————40℃
润滑油牌号———————————N460ET
粘度等级————————————ISOVG460
2.13 干油润滑系统
耗油量—————————————16cm3/h
干油站出口压力—————————40MPa
润滑点—————————————4个
2.14 剪刃冷却系统
耗水量—————————————43m3/h
冷却水压力———————————0.15 MPa
2.15 活动液压站
供油量—————————————8L/ min
工作压力max——————————21 MPa
2.16 机械系统转动惯量
组成：
转鼓和同步齿轮—————————3753NmS2
主联轴器————————————2481NmS2
主减速机————————————117.3NmS2(不含高速轴上飞轮)
主减速机飞轮——————————303.4NmS2
主电机联轴器——————————58.01NmS2
机械总计———————————J=491.6NmS2(主减速机高速轴上)
主电机间联轴器——————————9.6NmS2
主电动机—————————J M=54NmS2（两台合计）
机械和主电动机总计————ΣJ=555.2 NmS2
2.17 电气设备。