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切割機(jī)原理

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有關(guān)火焰切割機(jī)在板坯連鑄的實(shí)踐

發(fā)表時(shí)間:2018-01-23 21:17:05

   火焰切割是最傳統(tǒng)的熱切割方式,是鋼板加工的一種常用方式

。其切割金屬厚度從1毫米到1.2米
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;鹧媲懈钍抢醚趸F燃燒過程中產(chǎn)生的高溫來切割碳鋼
,火焰割炬的設(shè)計(jì)為燃燒氧化鐵提供了充分的氧氣
,以保證獲得良好的切割效果
。 
   我單位板坯連鑄數(shù)控火焰切割機(jī)采用的是氣體切割工藝
,用焦?fàn)t煤氣―氧氣火焰產(chǎn)生的熱能對(duì)熱板坯進(jìn)行切割
。 

   1
、火焰切割機(jī)的工作原理 

   本機(jī)采用PLC 控制,在連續(xù)不斷的切割過程中完成: 
  (1)通過長度測(cè)量輥測(cè)量定尺實(shí)現(xiàn)鑄坯長度的測(cè)量
; 

  (2)預(yù)壓緊及壓緊動(dòng)作
,實(shí)現(xiàn)切割機(jī)與鑄坯同步; 

  (3)兩臺(tái)切割小車同時(shí)靠近鑄坯
,并停在鑄坯邊緣
; 

  (4)當(dāng)鑄坯長度到設(shè)定預(yù)壓長度時(shí),預(yù)壓緊并打開預(yù)熱氧
,開始預(yù)熱鑄坯
; 

  (5)當(dāng)鑄坯長度到設(shè)定定尺長度時(shí),主壓緊并打開切割氧,開始切割鑄坯
; 

  (6)兩槍相遇后
,其中一把割槍返回,另一把割槍繼續(xù)切割
; 
  (7)切斷后關(guān)閉相應(yīng)的能介電磁閥
; 
  (8)割槍及切割機(jī)返回并停在原位上,等待下一次定尺信號(hào)
。 
   當(dāng)數(shù)控火焰切割機(jī)正在切割
,其行走到移動(dòng)輥?zhàn)訒r(shí),相對(duì)應(yīng)的輥?zhàn)訒?huì)自動(dòng)擺下并高速運(yùn)轉(zhuǎn)
,以防止火焰割傷輥?zhàn)?div id="d48novz" class="flower left">
,待離開輥?zhàn)雍螅鶖[下的輥?zhàn)泳妥詣?dòng)抬起
。 

   切割時(shí)的運(yùn)行速度通過變頻器調(diào)節(jié)
,其變頻范圍為0~100Hz,切割頻率為2~12Hz
,其切割速度為100~500mm/min
。 

   2、切割定尺測(cè)量系統(tǒng) 
   我單位板坯連鑄機(jī)的火焰切割機(jī)
,定尺測(cè)量系統(tǒng)采用的是長度測(cè)量輥
,使用旋轉(zhuǎn)增量型編碼器來測(cè)量板坯定尺長度。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)
,再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖
,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖
,通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置
。 

   我單位使用的增量式編碼器旋轉(zhuǎn)一周所對(duì)應(yīng)的輸出脈沖為1024
,測(cè)量輥直徑D為310mm
,澆鑄速度正常情況下在0.6m/min-1.5m/min之間
。 

   常見故障: 
  (1)編碼器本身故障:是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障,導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形
。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件
。 

  (2)編碼器連接電纜故障:這種故障出現(xiàn)的幾率最高,維修中經(jīng)常遇到
,應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素
。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良
,這時(shí)需更換電纜或接頭
。 

  (3)編碼器電纜屏蔽線未接或脫落:這會(huì)引入干擾信號(hào),使波形不穩(wěn)定,影響通信的準(zhǔn)確性
,必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地
。 

  (4)編碼器安裝松動(dòng):這種故障會(huì)影響位置控制精度,造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差
。 

   3
、火焰切割機(jī)的操作方式 

   整個(gè)系統(tǒng)分為自動(dòng)及手動(dòng)兩種方式,包括切割機(jī)(大車)
、切割小車(割槍)
、粒化水
、同步壓緊
、燃?xì)狻㈩A(yù)熱氧
、切割氧
、定尺方式等,當(dāng)所有設(shè)備均處在自動(dòng)位時(shí)
,切割機(jī)就為全自動(dòng)切割
,其中任意一設(shè)備均可選擇自動(dòng)或手動(dòng)兩種方式切割方式。 
  (1)自動(dòng) 
   自動(dòng)狀態(tài)下
,由上位計(jì)算機(jī)或通過在操作臺(tái)上的工控機(jī)人工輸入切割定尺長度后
,切割機(jī)在PLC的控制下自動(dòng)完成切割。一般情況下
,切割機(jī)正常切割時(shí),采用此方式
。自動(dòng)狀態(tài)下
,可由人工目測(cè)切割定尺到位前手動(dòng)選擇“預(yù)壓緊”,到位后選擇“壓緊”開關(guān)后
,切割機(jī)在PLC的控制下自動(dòng)完成切割
,或手動(dòng)按下“手動(dòng)開始切割”按鈕,切割完成后
,也可手動(dòng)按下“手動(dòng)切割結(jié)束”按鈕
。 
  (2)手動(dòng) 
   由人工按壓各功能按鈕開關(guān)進(jìn)行單獨(dú)動(dòng)作控制,如壓緊裝置的起落
,切割機(jī)的行走和停止
,切割小車的運(yùn)行以及各種電磁閥的開閉等,主要用于調(diào)試和維修
。 

   整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)狀態(tài)下
,可實(shí)行手動(dòng)干預(yù)。即在自動(dòng)操作過程中,當(dāng)因切割速度過快而產(chǎn)生翻渣時(shí)
,將切割小車轉(zhuǎn)換到手動(dòng)方式
,讓切割小車停止,其它動(dòng)作維持原狀
,而后可通過手動(dòng)操作各種按鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)切割機(jī)的正常切割
,直到切割完成,或重新轉(zhuǎn)換到“自動(dòng)”方式下
。 
   4
、火焰切割機(jī)定尺切割的自動(dòng)控制程序 
   將操作臺(tái)面上轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動(dòng)”,由測(cè)長輥測(cè)量定尺長度
。 
   (1)當(dāng)鑄坯移動(dòng)到設(shè)定預(yù)壓長度時(shí)
,壓緊氣缸預(yù)壓緊,壓塊下降至鑄坯上端約50mm處
,同時(shí)切割小車電機(jī)啟動(dòng)并以慢速運(yùn)行到鑄坯邊緣(其距離通過切割小車位移計(jì)數(shù)接近開關(guān)計(jì)算得出)
,切割小車運(yùn)行電機(jī)停,預(yù)熱火焰點(diǎn)燃
; 
   (2)當(dāng)鑄坯運(yùn)動(dòng)到設(shè)定定尺長度時(shí)
,壓緊氣缸處于主壓緊狀態(tài),切割機(jī)與鑄坯開始同步運(yùn)行
。同時(shí)預(yù)熱開始計(jì)時(shí)
。 
   (3)預(yù)熱3秒(時(shí)間可修改)后,切割氧電磁閥得電打開
,切割氧噴出
、切割小車電機(jī)啟動(dòng),割槍以起切速度開始切割
。 
   (4)起切7秒(時(shí)間可修改)后
,割槍以正常切割速度(可調(diào))運(yùn)行。當(dāng)兩臺(tái)切割小車相遇后
,其中一臺(tái)切割小車(2#切割小車)停止切割
,關(guān)閉預(yù)熱氧、切割氧電磁閥
,并返回原位
;另一臺(tái)切割小車?yán)^續(xù)切割余下的約200mm,直到切斷
。余下的200mm靠切割小車上位移計(jì)數(shù)信號(hào)(小車位移計(jì)數(shù)接近開關(guān))發(fā)出計(jì)算脈沖計(jì)算其長度
。 
   (5)鑄坯切斷并發(fā)切割完畢信號(hào),關(guān)閉切割氧
、預(yù)熱氧
、燃?xì)怆姶砰y
,同步機(jī)構(gòu)壓塊抬起,脫離同步
。切割機(jī)行走電機(jī)得電
,切割機(jī)快速返回;到切割機(jī)減速位后
,以慢速運(yùn)行
,并停在切割機(jī)原位上;割槍同時(shí)返回
,并最終停在切割小車原位上
。 
   5、火焰切割機(jī)的常見故障 
   (1)大車運(yùn)行受阻
。主要原因有:大車軌道變形錯(cuò)位使車輪受卡
,減速器損壞或電氣故障(線路接地、短路
、斷路
,電機(jī)壞)等。 
   (2)切割槍橫向移動(dòng)受阻
。主要原因有:走行輪的軸承損壞
;走行軌道上有異物,軌道變形
;減速器損壞
;電氣故障(線路接地、短路
、斷路
,電機(jī)壞)等。 
   (3)切割槍垂直升降不靈或不穩(wěn)
。主要原因有:減速器損壞
;升降夾緊輪損壞或受阻;聯(lián)軸器連接部分松脫
;電氣故障(線路接地
、短路
、斷路
,電機(jī)壞)等。 
   (4)鋼坯切割不斷的問題則應(yīng)從切割槍的位置
、火焰的長度
、氧氣量等方面去查找原因。 
   結(jié)語 
   隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展
數(shù)控火焰切割機(jī)設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)在工業(yè)工程中將占有越來越重要的地位
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,技術(shù)更新更快,也將更加復(fù)雜
,要想把此項(xiàng)工作做好管好
,技術(shù)工作人員需要不斷地積累經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí),與時(shí)俱進(jìn)
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