雙邊剪壓板裝置液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式改造

李 濤，田遵超，劉近軍

（山鋼集團(tuán)萊蕪分公司銀山型鋼寬厚板事業(yè)部，山東 萊蕪271104）

1 前 言

萊鋼4 300 mm 寬厚板生產(chǎn)線雙邊剪設(shè)備分為固定側(cè)和移動側(cè)兩部分，其中移動側(cè)可以根據(jù)鋼板需要剪切的寬度進(jìn)行移動調(diào)整，其主要功能是對軋制出的鋼板進(jìn)行寬度方向上的兩側(cè)切邊，使鋼板的寬度尺寸滿足客戶訂單要求。雙邊剪兩側(cè)壓板裝置的主要作用是在刀架剪刃進(jìn)行鋼板切邊時，壓緊剪切部位的鋼板邊部，消除因鋼板彈性變形、鋼板被剪刃帶起等造成的鋼板切邊質(zhì)量不良問題。在實(shí)際生產(chǎn)剪切過程中，根據(jù)鋼板剪切節(jié)奏速度設(shè)定的壓板下壓和抬起的頻次和速度都很快。而之前的壓板裝置液壓控制系統(tǒng)頻率響應(yīng)速度跟不上壓板的動作頻次和速度，經(jīng)常出現(xiàn)壓板下壓和抬起不到位、不動作等問題。壓板裝置的使用性能較差，需要通過對控制其動作的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行創(chuàng)新改造，提升液壓控制響應(yīng)速度頻率以滿足壓板裝置的高頻快速動作要求，實(shí)現(xiàn)壓板裝置的有效功能［1-2］。

2 現(xiàn)狀分析

雙邊剪兩側(cè)壓板裝置安裝在剪切刀架的前方，未進(jìn)行鋼板剪切前，壓板抬起在最高位。當(dāng)要準(zhǔn)備剪切鋼板時，壓板先下降到待壓位置（比待剪切厚度鋼板表面高出25 mm）。在鋼板剪切過程中，壓板從待壓位置下壓，壓住鋼板進(jìn)行一個步長的剪切，之后壓板裝置迅速抬起至待壓位置，鋼板往前移動一個剪切步長后壓板再次下壓壓住鋼板進(jìn)行剪切。如此反復(fù)直到整塊鋼板兩側(cè)全部完成切邊，壓板完全抬起到最高位。壓板裝置是通過一個高頻比例閥控制液壓缸活塞桿上下伸縮來實(shí)現(xiàn)快速下壓和抬起動作。壓板的下壓和抬起的位置和行程判斷是通過液壓缸內(nèi)置磁尺來顯示反饋的。在鋼板自動剪切過程中，經(jīng)常出現(xiàn)因多次動作產(chǎn)生累計誤差，造成磁尺反饋的壓板位置或行程與程序設(shè)定尺寸范圍不符，導(dǎo)致雙邊剪兩側(cè)剪切刀架停止剪切或鋼板不往前移動、不斷空切的情況，需要切換到手動模式，手動控制壓板動作到要求的位置，再重新切換到自動回復(fù)剪切，嚴(yán)重影響剪切效率。同時因壓板動作的位置和行程是設(shè)定在一個范圍值內(nèi)，允許產(chǎn)生一定的偏差，在鋼板剪切過程中，經(jīng)常出現(xiàn)壓板下壓時，實(shí)際上沒有壓到鋼板的情況，導(dǎo)致鋼板切邊質(zhì)量不良的問題。為此，通過分析研究，對控制雙邊剪壓板裝置動作的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行了改造創(chuàng)新，以解決鋼板剪切過程中壓板動作存在的問題。

3 改造方案

3.1 壓板裝置液壓缸結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新改造

將壓板裝置動作由一個液壓缸控制改為兩個液壓缸控制，在原壓板液壓缸下部連接安裝1個30 mm 短行程的液壓缸，如圖1 所示。將原壓板液壓缸活塞桿下端連接耳軸改為法蘭盤，新增的液壓缸通過缸筒上端法蘭盤與原壓板液壓缸活塞桿下端的法蘭盤連接進(jìn)行固定。原壓板液壓缸只用于控制壓板抬起到最高位和下降到待壓位。新增的短行程液壓缸用于控制壓板在待壓位與壓緊鋼板位之間來回動作。

圖1 壓板液壓控制結(jié)構(gòu)

當(dāng)要剪切鋼板時，原壓板液壓缸動作將壓板下降到待壓位后保存靜止不動（同原動作控制方式一樣，根據(jù)鋼板厚度，壓板待壓位始終比鋼板上表面高出25 mm）。剪切過程中只通過下部新增的短行程液壓缸控制壓板從待壓位下壓壓住鋼板再回到待壓位。短行程液壓缸動作通過一個高頻響應(yīng)換向閥控制，保證液壓缸活塞桿能夠高頻次快速地在待壓位到壓緊鋼板兩個位置之間來回動作。并通過固定在短行程液壓缸缸筒上的接近開關(guān)信號判斷壓板是否回到待壓位，以確認(rèn)鋼板可前移一個剪切步長執(zhí)行下一次剪切動作（程序聯(lián)鎖保護(hù)，防止壓板壓緊鋼板未抬起就前移鋼板造成壓板損壞）。不僅能夠保證壓板每次都能壓緊鋼板，同時也避免了由一個帶磁尺反饋的液壓缸經(jīng)多次動作后產(chǎn)生累計位置誤差導(dǎo)致磁尺位置反饋超差而造成的停止剪切或空切問題。

3.2 壓板裝置液壓缸控制閥組閥臺前移改造

將原壓板裝置液壓控制閥組閥臺前移到液壓缸附近，盡量縮短換向控制閥與兩個壓板動作液壓缸之間的管路距離，降低因管路過長造成的換向控制閥與液壓缸動作同步響應(yīng)偏差。即當(dāng)控制閥命令發(fā)出進(jìn)行換向動作時，液壓缸能在最短時間里帶動壓板進(jìn)行同步響應(yīng)動作，盡可能保證控制閥與壓板動作同頻響應(yīng)。

原壓板裝置控制閥組閥臺與液壓缸之間的連接管路有15 m長。根據(jù)壓板裝置液壓缸控制閥組液壓控制原理，設(shè)計制作一個新的小型閥臺，安裝在離液壓缸最近且可實(shí)現(xiàn)安裝固定的位置（閥臺與液壓缸之間的連接管路縮短為1.6 m）。把兩個壓板動作控制液壓缸的控制閥組安裝到該閥臺上，從原閥臺的控制油管路上分別引出供油、回油、泄油3路管路連接到新閥臺對應(yīng)的油口位置，再將新閥臺閥后控制油路分別與對用的液壓缸控制油路連接起來。這樣就實(shí)現(xiàn)了壓板裝置液壓缸控制閥組閥臺的前移改造。

4 改造效果

通過對雙邊剪壓板裝置液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式改造，應(yīng)用效果很好。壓板裝置的動作頻率與鋼板剪切動作的跟隨性十分匹配，沒有再出現(xiàn)壓板抬起或下壓不到位的情況，很好地解決了壓板裝置動作異常造成的空切、不切以及壓板不抬被鋼板撞擊而發(fā)生損壞等故障停機(jī)，極大地提升了鋼板剪切效率，降低了設(shè)備維護(hù)維修成本。