冷摆剪定尺精度分析及控制措施

第３４卷第３期　
２　０　１　４年６月　
黑龙江冶金　

Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　
Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．３　

Ｊｕｎｅ　２　０　１　４　

冷摆剪定尺精度分析及控制措施　
蔡铮，王文健，孔庆妮　
（西林钢铁集团有限公司。黑龙江伊春１５３０２５）　

摘要：棒材生产中，磁性链、编码器对冷摆剪剪切质量影响较大。本文分析介绍了棒材剪切不齐、切斜、定尺　
不准等问题冷摆剪的调节处理方法，起到和同行交流的目的。　
关键词：定尺冷摆剪；磁性链；定尺不齐　

Ｌｅｎｇｔｈ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｃｏｌｄ　ｐｅｎｄｕｌｕｍ　ｓｈｅａｒ　
Ｃａｉ　Ｚｈｅｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｗｅｎｊｉａｎ，　Ｑｉｎｇｋｕｎ　
（Ｘｉｌｉｎ　Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｙｉｃｈｕｎ　１５３０２５　Ｃｈｉｎａ）　
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂａｒ，ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｃｈａｉｎ　ａｎｄ　ｅｎｃｏｄｅｒ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｌｄ　ｐｅｎｄｕ—　
ｌｕｍ　ｓｈｅａｒ　ｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃｏｌｄ　ｐｅｎｄｕｌｕｍ　ｓｈｅａｒ　ｆｏｒ　
ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂａｒ　ｉｒｒｅｇｕｌａｒ　ｓｈｅａｒｉｎｇ，ｏｂｌｉｑｕｅ　ｃｕｔｔｉｎｇ，ｎｏｔ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｓｉｚｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｉｓｓｕｅｓ，ｔｏ　
ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｏｔｈｅｒ　ｐｅｏｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｒａｄｅ．　
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｓｃａｌｅ　ｃｏｌｄ　ｐｅｎｄｕｌｕｍ　ｓｈｅａｒ；ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｃｈａｉｎ；ｕｎｅｖｅｎ　ｌｅｎｇｔｈ　

冷摆剪是棒材生产线上精整区域重要的剪切　
设备，它的功能是将冷床上矫直、冷却、齐头后成　
排的倍尺棒材在运动状态下，剪切成用户需要的　
定尺棒材。它主要由两个动作来完成对棒材的剪　
切。（１）摆动动作：当辊道上运动的棒材到达定尺　
尺寸时，摆动电机通过摆动减速机带动剪体沿棒　
材运动方向摆动，使冷摆剪在剪切时与被剪切的　
成品棒材沿其运动方向保持同步，保证剪切精度。　
（２）剪切动作：当剪体摆动的线速度与棒材运动的　速度相同时，主电机通过减速机、剪体曲轴带动　上、下剪刃完成剪切。冷摆剪可以对辊道上运动　的棒材进行连续剪切，因此它具有切钢速度快、精　度高的特点。目前，随着棒材生产线年产量的逐　渐加大，冷摆剪在生产中的应用也日渐广泛。　在摆剪前依次布置磁力辊、测速辊、磁性链４　段辊道。磁性链位于测速辊和摆剪前，能够牢固　吸附棒材，防止棒材在剪切过程中与辊道产生滑　移。测速辊为电磁辊，位于摆剪前，通过测速辊电　机后，编码器为棒材行走速度计数测长，实现棒材　的定尺剪切。下压辊位于测速辊侧上方，能够降　低棒材行走过程中产生的弹跳对摆剪正常剪切的　影响。　１　故障原因分析　为保证１００万ｔ生产线达产达效，购入了４５０ｔ　加强型冷摆剪。生产初期，因冷摆剪剪切精度不　够，甚至被迫放开了定尺长度标准，为保证轧材定　尺长度符合国标要求，棒材三线提高冷摆剪剪切　精度项目立项，采取如下措施：通过切分轧制线差　
控制，保证钢材倍尺长度稳定；通过控制钢材头尾　
弯曲度，保证顺利切头切尾；通过齐头效果控制，　
减少短尺材产生；针对不同规格，冷摆剪采用不同　
的控制参数，并根据实际情况实时调整；采取措　
施，保证钢材不打缕，不跑偏，减少切弯头造成的　
定尺不齐。　
剪前４段辊道速度、磁性链速度、磁性链磁　
力、人口下压辊高度、剪后辊道速度每个环节出现　
故障都将影响正常生产，各环节速度不匹配也会　
影响定尺率。在西林钢铁集团轧钢总厂棒材三段　
冷摆剪初期投入试用阶段生产过程中多次发生过　

收稿日期：２０１４—０９—２９　
作者简介：蔡铮（１９８２一）男，现从事金属压力加工专业，助理工程师。　

３３　
黑龙江冶金　第３４卷　
上述环节出现的故障，影响生产顺行。根据设备　
生产厂家在安装及调试中逐步确定的技术标准，　并且结合西钢棒材三段生产过程中自身经验得出　下述结论。　冷摆剪剪切定尺不准的主要现象表现为棒材　切斜、剪切后长短不齐、末剪定尺不准、每一剪定　尺都不准。　１．１　棒材切斜　（１）剪前磁性链安装精度不符合技术要求，剪　切运动方向与待剪切轧件不平行，磁性链上磁板　相对剪刃平行度超差造成棒材行走跑偏。　（２）磁板两侧链条调整不当，长时间使用造成　两侧链条节距长度变化不同，影响磁板上棒材行　走的线速度。　１．２剪切后长短不齐　（１）磁板磁力强度不够，棒材不能牢固地吸附　在上面，造成棒材在行走中产生振动和滑移，影响　正常剪切。　（２）剪前下压辊调整不合适，棒材弹跳大，影　响剪切效果。　（３）磁链运转不灵活有卡阻，使用中造成电机　跳电不能连续剪切。　１．３末剪定尺不准　辊道与磁性链线速度不一致，在最后一剪由　于倍尺棒材长短不同，一部分钢脱离磁性链，依靠　磁力辊推动前进造成了末剪定尺不准。剪后辊道　线速度与磁性链线速度不匹配也会造成末剪定尺　不准。　１．４每一剪定尺都不准　（１）测速辊磨损严重或变形影响测速辊电机　编码器计数的准确性。　（２）现场传感器故障造成计算机采集“虚假”　信号。　（３）测速辊编码器损坏输出波形失真。　２　解决故障的办法　２．１棒材切斜　（１）保证磁性链安装过程中的标高、水平、中　心线的技术要求。磁板标高应与冷床出口辊道一　致，误差不超过±２ｍｍ。磁板相对剪刃平行度应　以磁板两端距下剪刃之差不超过±２ｒａｍ为宜。　（２）磁性链在使用过程中，保证４个紧轮中南　北两侧相对应的两个链轮高低一致且发挥其作　用，链条弹跳不超过８ｒａｍ、不低于２ｒａｍ。　３４　２．２剪切长短不齐　（１）保证磁板磁力强度不低于５　０００ＧＳ。　
（２）调整剪前下压辊高度，确保下压辊表面与　
棒材上表面距离为４～７ｒａｍ。　
（３）磁性链安装前与减速机连接联轴器同轴　
度不大于０．１５ｒａｍ（测量四点），端面平行度不大　
于０．２ｒａｍ（测量四点），先手动盘车，感觉灵活、无　
卡阻后在线进行试运转，电机电流不超８Ａ，波动　
范围不大于±１Ａ，调整磁性链磁板水平度，沿钢材　
运动方向不大于０．５　ｍｍ／ｍ（测量四点），沿垂直于　
钢材运动方向不大于０．２ｍｍ／ｍ（测量四点）。　
２．３末剪定尺不准　
调整磁性链与剪后辊道速度及冷摆剪摆动速　
度使之匹配。主要措施是通过改变剪后辊道线速　
度校验棒材行走速度与磁性链线速度的一致性。　
或改变控制程序中磁性链减速机设定的速比参数　
来改变磁性链的运行线速度。降低因磁性链与辊　
道速度不同造成末剪定尺不准现象，同时通过计算　
使冷摆剪剪摆线速度与钢材运行线速度保持一致。　
２．４每一剪定尺都不准　
（１）剪前测速辊上表面应与棒层完全接触大　
致高度应超过下剪刃５、６ｒａｍ且与磁板上表面基　
本保持水平。在磁力辊安装过程中应保证其水平　
度，沿垂直于棒材运动方向不大于０．１　ｍｍ／ｍ（测　
量两点），辊面无突起，局部磨损不超１．５ｒａｍ，碳刷　
接触良好，电压稳定，电机电流波动不能过大。　
（２）检查现场接近开关、光栅是否正常工作。　

３　结语　
根据不同故障原因采取针对性解决方案后，　
棒材切斜、长短不齐、末剪定尺不准、每一剪定尺　
都不准等现象很少发生，提高了成材率，热停时间　
大幅度降低。　
通过两年来的实践表明，定尺冷摆剪由最初　
平均每班影响２０ｍｉｎ减少到每班热停机时间接近　
为０，故障事故率非常低，定尺精度由波动较大到　
±３毫米，操作快捷、准确。提高了设备作业率，提　
高了成品材定尺精度及质量，获得了可观的经济　
效益，达到了预期目的。　
参考文献　
［１］王泽宇，左晓莲．摆剪定尺的研究，承德华泰工程设计，　
２００６．　
［２］王东来，刘沙．北京京诚瑞达电气工程设计．　
［３］李春江，赵晓东．机械传动［Ｍ］．北京，冶金工业出版　
社，２００６，１２５—１６２．