高线集卷小车的机电改造.doc

高线集卷小车的机电改造【摘 要】集卷小车是高速线材生产过程中的重要设备，位于轧制线最后的集卷区，负责将处于水平位置双芯棒上的散卷运送到PF输送线的C型钩上。但由于设计施工时存在缺陷，致使自宣龙公司开产以来小车机电事故不断，严重影响生产。我们通过调查研究，制定并实施了一系列卓有成效的改造方案，遏制了事故时间，保证了生产的顺行。【关键词】集卷小车 制动 定位 导向轮 支撑轮1.引言宣龙公司主要生产5.5mm16mm的光面、螺纹线材。集卷收集区域位于整条轧制线的最后，是不可或缺的重要环节，负责将风冷辊道来料收集成卷，并将线卷输送到PF线的 C型钩上，主要包括鼻锥、双芯棒、托盘、集卷小车等设备。由于该区域电气设备分散，机械设备繁琐，同时粉尘大，温度高，工况差，一直以来都是事故多发区。而以集卷小车上的设备故障最为严重。为此我们从电气，机械两方面入手对其进行了大量的改造。2.集卷小车的电气改造2.1 集卷小车制动改造改造前集卷小车采用机械抱闸制动，当小车停止运行时，撤掉给变频器的使能，同时此信号控制小车的抱闸线圈动作，靠机械摩擦力让小车制动。而在实际应用中，由于抱闸的松紧调节不合适，经常造成小车停过位或堵转故障。鉴于以上原因，我们决定将小车抱闸制动改为能耗制动。具体方法是，编制程序，让小车一合闸就给使能。小车速度给定给零时也不撤使能。同时修改变频器参数，选择直流制动。直流制动用off3命令激活。在PLC中编制程序让小车速度给定为零时送给控制字第2位（即off3），激活直流制动。激活后变频器沿着斜坡（参数p466.1）降至直流制动开始频率（参数p398），使电机的动能可以无危险地降低，在去磁时间（参数p603）内逆变器脉冲被封锁。当变频器的输出为零，异步电动机的定子不再有旋转磁场时，按所设置的制动时间（参数p397），变频器向异步电动机的定子绕组注入所需的制动电流（参数p396），接着主接触器断开，异步电动机便处于能耗制动状态。靠惯性转动的转子切割静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止此种方法使动能转化成电能，以热损耗的形式消耗于电动机的转子回路中。它的好处就是使系统在很短时间内准确停车。变频器能耗制动特征见下图。图1 变频器能耗制动特征图我们经过反复调试，最终确定了如下的变频器参数：直流制动开/关p395=1，直流制动电流p396=20A，斜坡时间p466.1=5.0，直流制动开始频率p398=100，制动时间p397=5.0，去磁时间p603=1.55。2.2 集卷小车定位改造集卷小车行程的定位以前依靠小车坑下墙壁上的接近开关控制，由于现场环境较差，因外力造成小车行走不稳定等因素，接近开关经常误信号或被碰撞使定位失灵。现改为钢丝绳牵引滑轮重锤沿辊道上下运动，并在辊道上、下端安装4个对射开关，分别作为接卷向和卸卷向的减速位和停止位信号。当小车行走时，拖动重锤上下移动，当重锤挡住某个对射开关时，表示小车已行至相应位置。这样将定位信号由集卷小车坑内引致工况较好的坑外，另外，由于系统是软连接，和集卷小车无刚性碰撞，有效的避免了上述故障的发生。小车位置检测开关改造如下图所示。1.集卷小车 2.重锤; 3.对射开关图2 对射开关改造示意图3.集卷小车的机械改造3.1 集卷小车加装导向轮集卷小车的传动部分是由电机带动齿轮，齿轮与齿条啮合传动。齿条在南侧，齿轮在北侧，这种单侧传动的特点决定了小车整体向北受力，运行的过程中我们发现北侧小车的行走轮轮沿及北侧道轨沿磨损较为严重，为解决这一问题，我们为集卷小车加装了导向轮机构，如下图所示，松开调节螺栓2以后，通过调节调节螺栓1可调整导向轮与轨道的侧隙，通过导向轮调整了小车轱辘轮沿与轨道的间隙，从而解决了小车轮与轨道磨损的问题。1.调节螺栓1 2.调节支撑板 3.调节螺栓2 4.轨道 5.导向轮 6.车体图3 小车加装导向轮示意图3.2 集卷小车压板加装支撑轮机构由于原装压板的行走轨道护板在加工的时候存在批漏，护板易变形，再加上压板的耐磨板较重（厚20mm钢板），压板在行走的过程中存在栽头现象，导致压板与车体相蹭，行走困难，经常出现压板不动的情况，严重影响过钢节奏，为此我们给压板加装了支撑轮。支撑轮机构内部有一缓冲弹簧，通过弹簧上方的螺母可调节弹簧的弹力，从而调节该支撑机构的支撑力。从改装后的运行情况表明，不仅彻底消除了压板的栽头现象，还使压板活动更加灵活，再没发生过与车体相蹭影响过钢的情况。压板加装支撑轮改造如下图。1.压板耐磨板 2.支撑轮机构 3.支撑轮图4 压板加装支撑轮示意图3.3 集卷小车盘卷筐升降系统改造集卷小车盘卷筐升降是由液压缸控制的，油缸原设计活塞杆径为50mm，由于缸杆较细但却工作在重负荷下，所以经常发生缸杆断事故。另外，其前耳环是一体的，它和两端的底座空间相当小，并且配合紧密，这就加大了更换的难度，通常需要3个小时左右，严重影响抢修故障时的效率。改造前的结构如图5所示。图5 改造前示意图通过我们的改造，将缸杆直径变为64mm,前耳环则改为了用螺栓联结的分离式耳环，这样更换一台油缸的时间便大大的被缩短了，仅需1个小时左右，并且缸杆加粗后负荷承载能力增强，缸杆再也没断过，既保证了设备的稳定运行，又降低了工人的维护强度。改造后的结构如图6所示。图6 改造后示意图4.结束语