[发明专利]防止板坯加热炉装钢电机抱闸突发失效的安全控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化控制方法，具体说涉及一种板坯加热炉自动化控制方法。

背景技术

加热炉装钢机是目前国内外轧钢厂加热炉上必不可少的关键设备。加热炉装钢机现场布置如图1所示。其中，装钢机2位于加热炉1的入炉侧(图示左侧)，用于将装炉辊道4上的板坯(如图示，板坯1、板坯2…板坯n)托起并平稳地放在加热炉1内。出钢机3是布置在步进炉即加热炉1的出炉侧(图示右侧)，用于将加热炉1内加热好的板坯托出并平稳地放在出炉辊道5上的装置。

加热炉装钢机包括传动机构、齿轮机座和装钢机平移臂部件，具体结构如图2所示，其中，传动结构包括平移机构和升降机构；平移机构包括交流变频电动机2d、制动器6即抱闸机构(图3)、齿轮机箱(圆柱齿轮减速器)2c、齿轮轴等驱动的齿条(位于装钢机平移臂2a下部)以及传动底座(未标示)；平移机构的传动路线是：装钢机平移臂2a前进-后退动作采用交流变频电动机2d-制动器6(图3)-齿轮机箱(圆柱齿轮减速器)2c-齿轮轴等驱动装钢机平移臂2a下部的齿条2f。传动底座为焊接件。升降机构包括交流变频电动机2d’、制动器6’、减速箱(未标示)曲柄连杆2g、装钢机升降托杆7；升降机构的传动路线是：电动机2d’-制动器6’-减速箱-曲柄连杆2g使装钢机平移臂2a上升或下降。齿轮机座包括分段的箱体、轴承和轴承座、齿轮轴、轴套、压辊以及安装在齿轮轴两端的滚轮(未图示)。其中，箱体均为焊接件，一对压辊安装在箱体上部，用以限制装钢机平移臂在垂直平面内自由倾倒，并保证装钢机平移臂下部的齿条与齿轮轴的正确啮合，将电动机的旋转运动变为装钢机平移臂的直线移动。装钢机平移臂2a为锻焊钢结构，齿条为锻件，固定在装钢机平移臂下部。装钢机平移臂的头部设有垫块2b’及推头2b。装钢机的具体布置如图3、图4所示。

但实际生产中，装钢机2根据正常逻辑控制(增量型编码器2e进行装钢行程检测)连锁条件，装钢机2前进运行动作与装料炉门1c半开或全开位置存在一定互锁关系，其主要目的是为了防止装钢过程中或操作失误时板坯或装钢机平移臂2a撞上炉门；而加热炉装钢机2的平移和升降机构的制动器6、6’均是采用了外置式电动抱闸机构，其包括抱闸轮毂6a₁、6a’₁和抱闸片6a₂、6a’₂，如图5所示。在电气控制方面，制动器6控制条件满足时，抱闸得电后开始打开，同时装钢机2按照一定速度给定驱动装钢机平移臂2a动作，并按照目标位置定位。到达目标位置后装钢机2停止运行，抱闸失电后实施关闭动作。然而，当加热炉装钢机2的平移外置制动器6在失电关闭后突发失效释放，由于装钢机平移臂2a前部分靠近装出料路门侧的重量大且支撑轮磨损引起臂存在一定的向下倾斜角，如图7所示，在装钢机下位时会造成装钢机平移臂自行向炉内滑行，且速度很快，而此时装出料炉门在关闭状态下一定会被撞击，导致炉门及装钢机减速箱齿轮等损坏；若炉门被撞坏，检修更换时耗时耗力。在装钢机平移抱闸调整或检修时，通常是采用将炉门打开或用支撑物将抱闸轮毂抵住。由于炉门长时间打开会造成能源浪费，且装钢机原点位置丢失也会影响到其他加热炉正常生产。而在装钢机平移抱闸抢修更换过程中，不幸会发生险肈事故，检修人员不慎将抱闸轮毂支撑物碰掉，装钢机平移臂快速滑动冲向炉门，如不及时制止就不可避免发生撞击事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止板坯加热炉装钢电机抱闸突发失效的安全控制方法，可以有效的防止加热炉装出料炉门及装钢机的减速箱等本体机械结构损坏，提高生产的效率和安全性。

本发明的防止板坯加热炉装钢电机抱闸突发失效的安全控制方法，包括：

使装钢机无前进启动指令且速度给定为零；

使装钢机平移臂自由滑行位移判断功能有效；

由编码器检测装钢机平移臂滑行是否存在异常距离S1；如是，则

判断装钢机平移臂的滑行距离S1是否满足S0≤S1≤(L3-S2)，其中，装钢机平移和抱闸跑偏量S0，L3是炉门与装钢机平移臂前端的距离，S2是在炉门打开的同时装钢机平移臂滑行距离；如是，则：

人机界面(HMI)上报警装钢机平移抱闸失效，且发出装料炉门自动打开指令；

通过卷扬设备使装料炉门自动打开。

加热炉装料炉门是采用带内制动的减速电机带动卷扬设备实现炉门的提升和下降。

卷扬设备包括链条、卷扬链轮，炉门通过链条直接吊挂在卷扬链轮上，随链轮的转动实现炉门的提升和下降。

与炉门对称的方向悬挂有配重，用以平衡炉门的质量。