冷轧铝板卷材边部吸油技术的应用.doc

冷轧铝板卷材边部吸油技术的应用 　　摘要：文章通过应用科恩达效应原理对设备进行改造，使用其大流量吸风的作用，将板带边部携带的轧制油吸走，防止板带两边的轧制油在铝卷存放时扩散到铝卷的板面内，从而有效保证板材表面质量，为公司节省了生产成本，提高了经济效益。 　　关键词：边部带油；空气放大器；特种吸油装置；PLC；电动滑台 　　中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0033-03 　　1 设备改造的必要性 　　1.1 设备改造前存在的问题 　　在冷轧机轧制时，轧机本身的吹扫系统能将板带上、下表面的轧制油吹扫干净，但是在板带两边的厚度上所含有的轧制油无法吹扫干净，该处轧制油在铝卷存放时，由于毛吸作用扩散，会造成板带边部30～100mm的板面带油，形成油斑，如在退火前不进行清洗，退火后就会形成油斑，造成板带表面质量缺陷，为避免该质量缺陷就增加了一道清洗工序，增加了生产成本和延长了交货时间。如果清洗不干净，退货后形成了油斑，就需要将该部分切边切除，造成成品率下降或无法满足合同宽度要求，其后果不言而喻。 　　1.2 设备改造原理 　　为适应公司发展的要求，我们在冷轧厂2#轧机出口安装了一套边部吸油装置，吸走板面吹扫不能解决的板带厚度所含有的板带两边的轧制油，防止板带两边含带的轧制油在铝卷存放时扩散到铝卷的板面内。具体操作如下：板带两边都要安装吸油装置，吸油装置安装在由伺服电机驱动的滑台上。正常工作时，操作工在操作画面上输入轧制板带的宽度规格，待穿带完成建立张力后，检查边部是否平稳，没有毛刺和边部波浪在许可的范围内，操作工将滑台按钮打到伸出位置，两边的伺服电机同时动作，根据之前操作工输入的板带宽度，自动调整行程，将吸油装置深入到板带的边部进行吸油操作，当一卷板带即将完成轧制后，操作工将按钮打到缩回位置，伺服电机驱动滑台缩回到原始位置；由于在轧制过程中可能会发生断带，为了保护板带以及除油设备，需要与轧机的断带信号做连锁，当检测到断带后，伺服电机带动的滑台迅速缩回到原始位置，防止损坏设备。 　　2 空气放大器的工作原理及特点 　　边部吸油装置的核心部件为空气放大器，空气放大器是利用流体力学的科恩达效应原理，通过输入小量的工业压缩空气，它会带动周围的空气，在一端高速输出大量的低压气流，空气流量能放大到25倍。 　　2.1 空气放大器原理 　　1.环形腔；2.可调环形槽；3.发生科恩达效应的剖面；4.外界气体；5.固定环（可调空气放大器） 　　图1 空气放大器原理图 　　当压缩空气通过空气放大器0.05～0.1mm的环形窄缝后向左侧喷出，通过科恩达效应原理及空气放大器特殊的几何形状，右侧最大25倍的环境空气可被吸入，并与原始压缩空气一起从空气放大器左侧吹出。 　　2.2 空气放大器的特点 　　（1）无运动部件，安全。（2）只须加一个有效的过滤装置，无需维护。（3）工作时没有噪音。（4）孔不会堵塞。（5）输出气量由供气量调解。（6）即时停止或启动。（7）无起火的危险。（8）无电气干扰。（9）入口和出口都可安装输送管，吸入新鲜空气，从而移除烟气或输送轻质物料。 　　3 边部吸油装置的组成及各部位的作用 　　根据滑台尺寸与现场平台情况，改造现有的平台，先将平台两端的上平面开一条边部吸油装置移动用的长条孔，两端筋板开一方孔，然后在平台下方做一个滑台支架，便于安放滑台。边部吸油装置的吸嘴组件是由3个空气放大器组装在一起，然后在板带边部吸油处安装上特制的尼龙套组成吸油装置，吸嘴支架制作成“工”字型，这样就可以在平台缝隙中带动吸嘴组建来回滑动，吸嘴与吸嘴支架之间是通过一块强磁铁连接的，当发生铝板断带或其他异常情况时，可能会碰撞到吸嘴，此时吸嘴会被撞开，与吸嘴支架分离，这样整套机构就不会损坏。在滑台电机部分，将制作一件滑台保护罩，保护罩做成可拆卸方式，方便检修，并满足防爆要求。 　　高压气源通过一根1寸钢管引到整个装置附近，在钢管上安装一个手动球阀、一个三联体和一个电磁控制阀，便于设定高压压缩空气压力和供气条件。高压压缩空气通过一根Φ16气管连接到一个四通接头上，再通过四通接头连接到3个气嘴上，3个气嘴的出气孔用一根30胶管连接，将废气和油导流到平台下面，防止油气反溅到带材表面。 　　边部吸油装置的机械示意图如图2所示： 　　4 电气控制系统 　　4.1 电气控制系统的组成及控制原理 　　电气控制系统主要由触摸屏、PLC、定位模块和伺服系统组成。触摸屏用来完成操作人员输入参数、控制命令和显示设备状态；PLC用来控制设备的动作；定位模块用来控制伺服电机动作；伺服系统用来控制吸油装置按照不同要求伸缩动作。触摸屏及PLC、定位模块均选用西门子产品，伺服驱动及伺服电机选用松下产品