卧式共用轨道活套在铝行业中的应用

刘九松

摘 要：介绍了卧式分离轨道活套和卧式共用轨道活套的结构组成，卧式共用轨道活套共用轨道部分位置控制实现方式，并进行了优缺点和性能比较，同时结合在铝行业的应用案例进行分析和比较。

关键词：卧式;活套;共用轨道

1 绪论

铝加工连续生产线为了实现工艺段不停机连续生产一般配备了入口活套和出口活套。活套的作用是用于存储带材，通过入口活套和出口活套在合适时机进行带材的充放套有效缓冲，使得生产线得以连续运行。活套形式根据活套小车的布置和带材的走向的可以分为立式活套和卧式活套。立式活套对厂房高度有一定的要求，常用于地基成本相对较小、厂房长度有限制的连续生产线中。卧式活套对厂房的高度有没有严格的要求，但是厂房占地面积相对较大，常用于沿海地区地基土建成本投入成本大的连续生产线中。实际铝加工连续生产线中的卧式活套又可根据入口和出口活套轨道的使用形式分为卧式分离轨道活套和卧式共用轨道活套。

2 活套设备组成

铝加工连续生产线中卧式分离轨道活套和卧式共用轨道活套均由活套小车、卷扬机以及轨道等机构组成，通过卷扬机的收放拉动活套小车控制活套存储和释放带材。卧式共用轨道活套相比卧式分离轨道活套，卧式共用轨道活套取入出口活套取中间一段轨道有效行程作为共用部分，相对可以在相同空间内通过电气程序的逻辑设定达到更大的套量，提高入口活套和出口活套的套量，用于增加操作工在入口段和出口段的辅助时间。

结构组成图

3 活套位置控制实现方式

3.1 卧式分离轨道活套

卧式分离轨道活套在正常开机时，入口活套处于满套状态即100%，出口活套处于空套状态即0%;操作工在入口段进行穿带头、缝合等辅助工作时，入口活套由100%开始进行放套，入口活套放套提供入口辅助时间;在出口段需要对成品卷取、带尾剪切以及头部卷取等工作时，出口活套由0%开始进行充套，出口活套充套提供出口辅助时间。根据入口段和出口段是否需要完成辅助工作来判断活套的充放套，电气控制系统根据工艺段的速度判断入口段停机或降速和出口段停机或降速，保证工艺段设备不停机。

3.2 卧式共用轨道活套

卧式共用轨道活套相比卧式分离活套不同点，在于入口活套和出口活套的轨道是连接在一起，入口活套和出口活套的活套小车可以共用中间一部分的轨道，由于活套整体控制方式与传统卧式分离轨道活套一致，本文不在阐述，下面介绍共用轨道部分的控制实现方式，取共用10%轨道为例进行剖析。

（1）活套的定义。首先定义入口和出口活套的有效总套量为200%，其中入口活套最小值为0%，入口活套最大值为105%;出口活套最小值为0%，出口活套最大值为105%。

（2）优先级的定义。引入一个入出口活套套量充套优先级p的概念。若p=1则定义出口活套最大限制值为105%，入口活套最大限制值为95%;p≠1则定义出口活套最大限制值95%，入口活套最大限制值105%。当电气控制系统检测到有带材缝合头时p=1，判定出口段需要对带材进行卷取，此时定义出口活套充套优先。当电气控制系统检测到无带材缝合头时p≠1，判定出口段不需要对带材进行卷取，入口活套充套优先。

通过电气控制系统判断优先级可以自动控制入出口活套套量的最大限制值，控制中间共用轨道部分。

4 优缺点、性能比较及案例分析

4.1 优缺点比较

臥式共用轨道活套相比卧式分离轨道活套的优点，有效增加入口段和出口段的辅助时间，操作工可以在更宽裕的时间限制内完成入口段和出口段的辅助工作，而缺点在于卧式共用轨道活套在电气控制异常且人为过度干预的情况下，存在活套小车相撞的风险。卧式分离轨道活套优点在于活套使用安全，不存在活套小车相撞的风险，但占用的厂房空间大，增加了活套的造价成本。

4.2 性能表现对比

卧式共用轨道活套相比卧式分离轨道活套性能对比如下表：

卧式共用轨道活套和卧式分离轨道活套性能比较表

4.3 结合案例进行分析

某厂铝加工连续生产线拟采用卧式活套设计，卧式共用轨道活套和卧式分离轨道活套入口活套和出口活套的轨道均为50m，活套均为4层，工艺速度为50m/min，若采用卧式共用轨道活套则共用中间20m小车行程。

分离轨道式入口辅助时间为：T1=（50m×4）÷50m/min=4min=240s。

共用轨道式入口辅助时间为：T1′=[（50m+20m÷2）×4]÷50m/min=4.8min=288s。

分离轨道式出口辅助时间为：T2=（50m×4）÷50m/min=4min=240s。

共用轨道式出口辅助时间为：T2'=[（50m+20m÷2）×4]÷50m/min=4.8min=288s。

经过对比可得卧式共用轨道活套相比卧式分离轨道活套的入口活套和出口活套各增加40m的活套量;在设备工艺速度最大的情况下，入口段和出口段各增加48s的辅助时间。

5 结语

卧式共用轨道活套相比卧式分离轨道活套，在同等条件下可以实现套量的增加，同时增加入口和出口段的辅助时间，具有明显优势。而目前卧式共用轨道活套存在入口活套和出口活套小车相撞的风险，可以使用激光测距仪实时测量活套小车距离并换算为套量作为实际值，以卷扬机的编码器测量的值换算为套量作为参考值，电气控制系统实时比较实际值和参考值，降低活套小车相撞的风险。随着技术的进步，卧式共用轨道活套在铝加工行业将会得到进一步的推广和应用。

参考文献：

[1]李韶岗.卧式活套的结构特点及应用.

[2]吴安民.活套在带材连续机组的应用.