加热炉横移车行走异常及系统改造

【摘 要】介绍了加热炉横移车的工作原理，生产中出现的问题和解决问题而设计的方法。

【关键词】横移车 激光定位系统 变频器 电机

一、前言

唐钢1810mm连铸连轧生产线共有A、B两条加热炉生产线，负责将连铸生产的板坯加热并输送给轧机。

A线加热炉全长231.6米，共分为6段，B线加热炉全长195.6米，共分为4段。板坯通过变频器控制的炉辊在加热炉内传送。当板坯达到加热炉最后一段（第6段），板坯将被传送到轧机。加热炉设计有足够的空间使板坯在加热炉内能够进行摆动保持，从而为连铸机和轧机创造了一部分缓冲时间。

两条加热炉的第四段均为横移段，全长37.2米。正常生产时B线板坯通过横移车输送到A线出钢段，非正常时，两条生产线板坯可以通过横移车相互传送以及进行板坯剔除，避免由于轧机问题造成连铸机被迫停浇，减少损失。横移车稳定运行是两条生产线稳定运行是整条热轧生产线正常生产的保障。横移车同过8个轮组在轨道上运行，其中包括四台主动轮和四台驱动轮。

二、工作原理

加热炉物料跟踪系统采用三菱PLC系统。PLC主站和远程I/O站分别安装在不同的位置，主站和远程站之间通过三菱网络与主站进行通讯。加热炉横移车远程站安装在横移车控制柜内，控制加热炉横移车的炉辊辊道和横移车行走。

横移车控制系统主要由两个激光定位系统ICS5000和扭矩控制单元SKEW CONTROL SYSTERM，四台三菱15KW变频器和四台15KW变频电机，液压销接近开关，横移车定位接近开关构成。

设备的主要功能如下：

（一）激光定位系统和扭矩控制单元主要用于横移车位置的检测和计算输出控制信号给四台变频器。

（二）变频器在收到激光测距系统发出的信号后输出电压给电机驱动横移车行走。

（三）液压销接近开关用于检测横移车定位销位置。

（四）横移车定位接近开关用来检测横移车是否移动到位。

三、问题描述

横移车在行走过程中突然停止。

在横移车不能平滑启动，某个或者多个变频器过载报警。

在横移车接近目标位后车体剧烈颤抖后停止不能精确的完成移动过程。

横移车驱动轮组不转，摩擦轨道。

四、问题分析

（一）激光器安装在加热炉横移车南北两端车体上，在车体运行过程中，经过加热段炉口，大量的热辐射造成激光器控制柜内温度迅速上升，激光器控制柜内空调不能满足制冷要求，使激光器过热，测量数据异常并保护停止运行，造成横移车行停止﹑失控等异常，对设备损伤比较大，同时失控会造成比较大的安全隐患。为了减少炉口对激光器的热辐射，在激光器与炉口相对位置安装隔热板，解决了激光器由于过热造成的故障，效果显著，未出现激光器过热造成故障。

（二）横移车长时间运行，平均每班次移动100多次，由于车体较长，车体两侧负重不均衡，造成横移车每个车轮与轨道磨损不一致，使车体行走过程中四个轮组电机负载不同，致使大负载电机过流，会造成变频器过流保护，停止运行，影响到横移车的行走，变频器保护后，变频器所控制车轮停止转动，造成车轮在轨道上摩擦，严重磨损轨道，同时对车轮减速机损伤比较大，有时会扭断减速机接轴，严重会造成车轮脱轨影响巨大。处理主要方法记录观测每个车轮轮组电机电流，根据监测记录适当调整每个车轮电机变频器的保护电流大小，并定期对轨道和车轮进行必要的维护。

（三）加热炉B线横移车燃烧系统进行了蓄热式燃烧系统改造，改造后由于烧嘴及管道结构发生较大变化，横移车车体负重增加200吨左右，造成横移车在启动和停止过程中，行走电机变频器频繁报警，横移车不能精确定位，四台驱动电机已不能满足车体运行的要求。经仔细研究，为了保证横移车两端动力平衡，将横移车中间两个从动轮组改造为驱动轮组，由四轮驱动改为六轮驱动，使功率大幅度增加，增加轮组后横移车在生产运行过程中运行良好。

（四）加热炉横移车车体37米，行走距离30米，在长时间运行过程中，车体容易变形。驱动轮组设计平均安装在车体两端，采用了扭矩控制，由两个安装在两端的激光器根据距离反馈单独控制两侧电机速度，对防止横移车行走时车体变形有比较好的效果。

（五）由于横移车的负载加重，横移车的启动和停止造成变频器过载保护，停止运行，影响横移车的行走。通过调整激光器运行参数加速度和减速度，参数后经过测试，满足横移车运行时间的要求，满足加热炉出钢节奏，同时解决了变频器过载保护的情况。

参数调整如图所示：

参数调整前

参数调整后

五、结论

横移车的稳定运行时1810热轧生产线的基本保障，横移车的故障严重影响到出钢节奏和产量，甚至会导致无法进行生产。经过对变频器，激光器参数的合理调整和系统的改造解决了横移车在生产中的出现的故障，保证了生产的正常运行。

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