连续挤压生产线制品卷盘速度的控制

李宪珠 齐东红

（东北轻合金有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150060）

引言

我公司的conklad350 连续挤压生产线，是生产铝及铝合金小规格圆管，多孔扁管的组合设备，其产品广泛应用于制冷汽车，空调等工业领域。其特点是由于挤压坯料为线材，挤压工艺过程为连续挤压，故制品可以无限长，从而克服了传统挤压生产，坯料用定长铸锭，制品只能定长的缺点。

该生产线的工作过程为：经表面清洗的线坯料，通过挤压机后生产出要求的制品，该制品经冷却，收集在卷取机构的卷盘上。

在高速连续挤压生产过程中，制品能否自动整齐地收集在卷盘上，是生产线能否高速连续运行的关键，因此，这里主要介绍，电控系统在自动高速运行时，对卷盘的速度控制。

1 卷取系统的组成

卷取系统由制品测速，悬垂机构，卷取机构等部分组成，如图1所示。

制品测速点选择在制品冷却装置尾部的牵引机构的两组导轮之间，在这里制品经导轮夹持，移动平稳，无抖动，保证制品速度检测的可靠准确。制品速度由安装在测速发电机轴端，贴附在制品表面的导轮获得。

在生产过程中，卷盘在卷取制品的同时，还要进行横向往复移动使制品均匀、有序、整齐地排列在卷盘上。横移运动的方向转换信号，由两侧的限位开关取得。卷盘的卷取和横移，均由具有良好调速性能的直流电动机驱动，每个直流电动机由高性能的ABB 公司的直流调速器供电，通过调整直流调速器的速度给定信号，完成对电动机转速的控制。卷取系统主要电器件见表1。

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由于对卷盘安装、拆卸、电机的启动，制动等过程和运转状态的操控，很容易实现，这里不做介绍，下面仅就卷取和横移电机速度控制的影响因素及实现电路做以分析介绍。

2 卷取过程的速度控制

2.1 决定卷取速度的因素

在生产线自动运行过程中，卷盘的转速取决于以下因素：

A、制品速度：卷取时，要随时跟踪制品的移动速度及其变化。

B、卷径变化：随着制品卷取层数的增多，卷径也增大，卷盘的转速要随卷径变化而变化。

2.2 运行控制参数的获取

制品速度由制品测速发电机获取，卷径变化由悬垂机构得到，悬垂机构原理图略。

在悬垂机构支杆端头的旋转轴处，安装一个电位器。当卷径由于层数增加而增加时，假设卷盘转速不变，则卷盘卷取线速度增大，致使制品的张力增大，导致悬垂弧深变小，支杆拉起，使轴端电位器的输出变化，其作为直流调速器速度给定的一部分，控制电机降低速度。反之亦反，直到系统达到新的运转平衡为止。

2.3 卷取速度控制的实现

连续挤压生产线各环节的运行控制，由一台电子计算机完成。因此，卷取电机的速度控制信号，也是通过该计算机的处理取得的，其电路如图2所示。

3 横移过程的速度控制

3.1 决定横移速度的因素

横移时，移动速度既要适时跟踪卷取速度及其变化，又要满足节距变化的要求。由于制品规格多样，其范围为：

圆管：外径准5mm-准50mm

壁厚0.4mm-3.0mm

多孔扁管：宽5mm-60mm

厚4mm-10mm

壁厚叟0.4mm

在生产不同规格制品时，圈与圈间的节距也不同。节距大的要求横移速度快，反之亦反。

3.2 横移速度控制的实现

横移速度控制信号的取得见图3。

为节距设定电位器，卷取电机轴端测速发电机，具有两个作用，其一为卷取电机速度闭环速度反馈信号源，其二为横移电机速度给定信号源，使横移速度随时跟踪卷取速度及其变化。为了满足制品规格不同对横移速度的要求，在操纵台上安装了节距设定电位器，生产人员可根据制品规格尺寸的不同调节节距电位器。

4 结束语

连续挤压生产线，因其坯料是可无限长的线材，使产出的制品也可无限长成卷交货。这是其它挤压设备无法做到的，也是该生产线的特点和优势。该生产线的产品虽然只有圆管和多孔扁管两个品种，但产品规格却有很多种，不同规格产品要求的速度也不同。在自动高速状态下，其制品速度最高可达200米/分。因此，如果制品卷取环节速度的控制不准确，连续挤压将无法实现。

本文分析了生产线自动高速运行过程中，决定卷盘卷取和横移的速度的因素，给出了实现对卷取及横移速度控制的措施及相应的电路。经多年的生产运行表明，制品卷取系统速度控制电路是可行的。控制准确可靠，制品排列均匀、有序、整齐。

[1]李媛，宋宝韫,徐振越,陶铁男.连续挤压生产线收排线机控制系统性能检测[J].微计算机信息，2009-10-05.