活套在棒線材軋制過程中的作用及維護

摘要：活套是軋線的重要設備，活套控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定熱連軋生產(chǎn)過程的連續(xù)性，決定了工廠產(chǎn)品產(chǎn)量；其控制精度很大程度上影響了產(chǎn)品厚度和寬度精度，是企業(yè)提高產(chǎn)量及產(chǎn)品品質的核心競爭力。本論文從活套器工作原理入手，主要論述說明活套器的作用及其優(yōu)點。分別論述了活套各個系統(tǒng)的特點及維護。由于活套正常與否直接影響軋鋼的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質量，所以作為軋鋼部門的工作人員，有必要對其進行掌握和詳細的研究。

關鍵字：活套；軋制；活套系統(tǒng)

活套是軋線的重要設備，隨著用戶對高線和棒材產(chǎn)品質量指標的日益重視，活套自動控制系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)態(tài)精度也面臨更高的要求。

活套控制系統(tǒng)是熱連軋生產(chǎn)線上基礎自動化中非常重要的自動控制系統(tǒng)。活套高度閉環(huán)控制系統(tǒng)以及活套張力閉環(huán)控制系統(tǒng)是活套控制系統(tǒng)兩項關鍵功能，用以實現(xiàn)軋制過程中，精軋任意機架間產(chǎn)品秒流量的動態(tài)平衡，以及維持產(chǎn)品在恒定張力下完成軋制。根據(jù)傳動裝置的不同，活套分為液壓活套及電動活套。液壓活套依靠液壓站高壓油驅動液壓缸帶動活套機械動作；氣動活套則依靠電磁閥驅動氣缸進行機械動作。

軋機對機架間的張力控制精度要求很高?；咎卣魇怯没钐讈砜刂茝埩M行連續(xù)軋制?；钐资且环N帶有自由輥的機構，這個自由輥在軋制產(chǎn)品穿帶后就會上升并高于軋制線。活套撐器連續(xù)地監(jiān)視并控制活套的高度和產(chǎn)品的張力。活套撐器的自動控制任務是保證在機架咬鋼時，延時準確迅速起套，甩鋼時及時落套，并保證活套支撐器準確停在電氣零位角，準備下次進鋼。

1活套在軋制過程中的作用

為了有效控制相鄰機架間形成適合的套量，以保持恒定微張力軋制，活套形成和調節(jié)采用監(jiān)控系統(tǒng)和速度級聯(lián)系統(tǒng)來完成。當軋件頭部進入下一機架時，軋機電流增大，活套起套參與調節(jié)，若有拉鋼現(xiàn)象，則活套角度降低，減小套量，若有堆鋼現(xiàn)象，則活套的角度增大，增大套量。

1.1檢測、存儲擾動

熱連軋控制系統(tǒng)中，中精軋機組各個機架之間形成連軋關系，必須保證機架間產(chǎn)品的秒流量相等。但在實際軋鋼過程中，由于受軋件溫度、電網(wǎng)電壓等各方面因素影響，秒流量平衡被打破，所以設置活套。在連軋機架間采用活套器，主要是通過該裝置在前后相鄰兩架軋機之間，形成一定量的金屬流量的余量，來補充連軋機架之間金屬秒流量的差別，保持連軋常數(shù)的穩(wěn)定。同時通過活套掃描器來監(jiān)測金屬余量的大?。葱纬苫钐椎母叨龋?，生成光電信號傳遞給PLC，再通過PLC對信號的處理、控制、調節(jié)電機轉速來保持機架之間金屬余量的穩(wěn)定，從而達到消除連軋張力、減小軋件頭尾尺寸差的目的。根據(jù)套量高低變化來檢測、存儲擾動，尤其是吸收因軋機咬鋼產(chǎn)生動態(tài)速降而形成的套量。

1.2消除擾動：

檢測并存儲擾動后，根據(jù)設定值與實際值的偏差，相應的調節(jié)軋機速度和機架間帶鋼張力（PI閉環(huán)），使其在誤差允許范圍內波動，從而實現(xiàn)帶鋼的套量恒定和張力恒定，保證帶鋼寬度和厚度質量。

2活套在軋制過程中的維護

由于活套器位于中精軋區(qū)域，軋制速度比較快，因此要求起套、落套動作迅速，靈敏可靠。同時，活套器對成品尤其是品種鋼表面質量影響極大。在生產(chǎn)過程中，活套器有時會出現(xiàn)不起套、動作緩慢、成品表面質量差等現(xiàn)象。為此，必須做好活套器構成系統(tǒng)的維護工作。

2.1氣動系統(tǒng)

活套器的起套、落套動作是由氣缸拉動起套輥實現(xiàn)的。氣缸行程c=150mm左右，為后端鉸接的拉桿式氣缸。氣缸工況好壞直接影響到活套器的動作。內泄作為氣缸常見的故障之一，是指由于活塞密封件失效導致有桿腔和無桿腔相互串氣，致使壓力腔的有效流量損失，表現(xiàn)為氣缸動作緩慢。

在現(xiàn)場生產(chǎn)中，如果換向閥無論得電或失電，活套器均處于落套狀態(tài)，則說明氣缸活塞與活塞桿的連接脫開，即活塞端部的定位鎖片脫落，鎖母松開。因此在安裝氣缸時，必須檢查鎖片是否嵌入鎖母開口槽中，以保證連接牢固可靠，不因往復運動的劇烈沖擊而松開。

2.2電氣系統(tǒng)

掃描器作為活套器工作的眼睛。其作用是探測熱金屬的位置，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，控制起套動作。掃描器傳輸?shù)絇LC的模擬量信號為-10V～+10V。當每次檢修或者調試掃描儀時都應該標定零位，使掃描儀能精確的反應扎制品所處的高度。傳動裝置設定活套的調節(jié)量為設定速度的5%。因此，保持活套器靈敏度是至關重要的，為了避免拉鋼或堆鋼現(xiàn)象的發(fā)生，需要對掃描器做一定量的保護。由于現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境惡劣，粉塵較大，因此要求交接班檢查時必須擦試掃描器鏡頭。同時，冬天軋鋼生產(chǎn)時，環(huán)境氣溫較低，冷卻水遇熱鋼變成蒸汽態(tài)嚴重霧化；紅鋼信號經(jīng)常中斷，導致活套未及時動作而堆鋼。所以，冬季作業(yè)時，在軋線上放置風扇以驅除蒸汽，保證紅鋼信號的正常監(jiān)測。同時，根據(jù)外方提供的技術資料，小型材廠已訂購具有抗蒸汽干擾性能的活套掃描器，即將安裝在線試用。

活套器所用的換向器是由先導電磁控制和主閥芯兩部分組成的。如果換向閥不動作，按其手動按鈕，若閥正常換向，則說明是電氣故障，否則是主閥芯卡塞故障。

最初，換向閥安裝在活套器旁，由于冷卻水濺射，線圈進水而燒損。后來將換向閥挪至掃描器旁，增加了防水罩，線圈使用壽命得以延長。在國產(chǎn)閥端蓋與殼身之間增加了s=0.2mm墊子，解決了由于密封不良引起的進水問題，同時用塑料布將閥體包裹上防水效果會更佳。

有時會出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，換向閥采用電控方式時動作時好時壞，手動時則完全正常。此時，應重點檢查線圈腔端蓋和T型銜鐵。如果端蓋壓緊螺絲松動，會造成勵磁線圈框架定位不準，即使吸合，也因為電磁力有限行程不夠而不能正常觸發(fā)先導閥芯。同時，要定期清除T形銜鐵和勵磁線圈之間的雜質，避免灰塵對T型銜鐵行程的影響。

實踐證明，單向閥比之雙向閥性能要好的多。單向閥線圈得電動作失電返回原位。所以當電氣出現(xiàn)事故不能給電時不會出現(xiàn)不落套的情況，避免了堆鋼的事故發(fā)生。

2.3機械系統(tǒng)

無論是起套輥還是兩個惰輥，在軋制過程中與棒材接觸，形成無張力軋制。然而，由于輥子本身的原因，經(jīng)常產(chǎn)生棒材表面劃傷或凹坑等缺陷，對產(chǎn)品質量影響極大。經(jīng)分析，輥子材質原為45“鋼，使用較短時間后，輥身表面即出現(xiàn)深槽。后將輥子材質改為高強度、耐磨性好的QT800-2球墨鑄鐵，大大延長了工作壽命。

活套器的惰輥、地輥和起套輥采用的是外部噴水冷卻的方式。原來，在Gl/2水管上鉆8個2mm孔對惰輥進行冷卻，因濁環(huán)水雜質較多，水孔易發(fā)生堵塞，后改為2個10mm的噴嘴，加強了冷卻效果，也不再發(fā)生因缺水而燒壞輥軸的現(xiàn)象。

活套器的起套輥軸承、地輥軸承和惰輥軸承均采用自動集中干油潤滑方式，起套輥的旋轉支架樞軸軸瓦為手動干油潤滑。在使用中，必須檢查各個點潤滑良好。如果輥子因缺油而不轉，則易出現(xiàn)輥身單線快速磨損成深槽的現(xiàn)象。在軋鋼過程中，以廖25mm螺紋鋼為例，若使用150mm方連鑄坯，日產(chǎn)材2000t，則活套器一天動作逾1000次。因此，必須定期給軸瓦加油，以確保軸瓦潤滑良好，轉動靈活。

3結論

活套器結構雖然簡單，原理也不復雜，但它是軋線上的重要設備，它正常與否直接影響軋鋼的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質量。經(jīng)過部分改造和精心的預防性維護，活套器故障率大大減少，已從過去的設備事故頻發(fā)區(qū)成為可控環(huán)節(jié)，有效地保障了生產(chǎn)的順產(chǎn)和高產(chǎn)。

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作者簡介：

孫杰仁，1982年8月14日，男，漢族，河北省秦皇島，本科學歷，助理工程師，研究方向：電氣自動化