專利名稱：合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)， 屬于合金化熱鍍鋅裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在帶鋼出鋅鍋后，現(xiàn)有的合金化熱鍍鋅機組為了彌補帶鋼邊部的溫降， 通常在氣刀的上方，即感應(yīng)加熱器的下方安裝邊部燒嘴進行加熱。由于該 區(qū)域的環(huán)境溫度高，而且又存在著大量的鋅粉，因此傳統(tǒng)的燒嘴安裝方法
是將多個燒嘴固定安裝。如


圖1所示，燒嘴6固定在氣刀2a上方的支架上， 該支架的上下表面每側(cè)各安裝有6個燒嘴6，因此總計有24個燒嘴6分布 在帶鋼la的兩側(cè)邊部。當(dāng)帶鋼la出鋅鍋5a后，它的邊部距離6個邊部燒 嘴中最近的兩個燒嘴時，即在操作室中將該兩個燒嘴點火加熱。當(dāng)連接前 后帶鋼la的焊縫要經(jīng)過氣刀2a時，邊部擋板4a將會為了防止萬一被帶鋼 邊部撞壞而提前20米打開，而當(dāng)該焊縫移動過去后，再借助于邊部擋板傳 感器3a的尋邊操作，實現(xiàn)邊部擋板4a的重新歸位。
然而，上述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在以下問題當(dāng)合金化熱鍍鋅機組在生產(chǎn)合 金化產(chǎn)品的時候，經(jīng)常由于氣刀2a上的燒嘴6沒有對準(zhǔn)帶鋼la邊部，而 導(dǎo)致帶鋼出現(xiàn)白邊的現(xiàn)象。此缺陷是因為邊部的帶鋼并未實現(xiàn)充分合金化， 所以相比中部的已合金化的帶鋼(呈灰色)，用肉眼看上去就會明顯發(fā)白。 發(fā)生原因是，帶鋼la從鋅鍋5a出來到感應(yīng)加熱器入口之間其邊部溫度急 劇下降導(dǎo)致。在通常情況下，為了彌補鋅鍋5a出口與感應(yīng)加熱器入口之間 帶鋼la的溫度降低，使用"邊部燒嘴"裝置對帶鋼la的邊部進行火焰噴 射，但當(dāng)帶鋼la的寬度發(fā)生變化時，如需保證邊部火焰"對準(zhǔn)噴射"的效 果，則必須手動調(diào)整燒嘴6的角度。但是，在調(diào)整過程中只能調(diào)整安裝于 支架上表面的燒嘴，而安裝于下表面的燒嘴因操作空間受限，根本無法實 現(xiàn)人工現(xiàn)場調(diào)整；此外，當(dāng)調(diào)整支架上表面的燒嘴時，也會因為這些燒嘴是傳統(tǒng)的固定式安裝設(shè)計，它們位置回彈而難以達到所期望的調(diào)整效果， 并且現(xiàn)場為高溫和大量鋅粉彌漫的不良環(huán)境，操作耗時長、易遺忘，這均 對操作人員的正常工作產(chǎn)生很大的影響，不利于有效地控制或者基本消除 帶鋼邊部未充分合金化的現(xiàn)象。
此外，值得注意的是在上述的現(xiàn)有設(shè)備中，由于處于帶鋼邊部的燒嘴 火焰溫度非常高，時常會發(fā)生將其上方的感應(yīng)加熱器或其他設(shè)備烤壞的現(xiàn) 象，導(dǎo)致設(shè)備故障，影響生產(chǎn)效率和威脅現(xiàn)場安全。因而，對此也很有必 要改進現(xiàn)有設(shè)備以控制上述燒嘴的運行狀況，實現(xiàn)火焰的均勻化、穩(wěn)定化。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控 制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的合金化熱鍍鋅機組在生產(chǎn)合金化產(chǎn)品時，不能保證 帶鋼的邊部充分合金化，并且在高溫、大量鋅粉彌漫的惡劣環(huán)境難以可靠 地調(diào)整燒嘴的位置，系統(tǒng)維護性差以及因燒嘴的火焰溫度高而時常烤壞其 他設(shè)備的問題。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的 一種合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自 動跟蹤控制系統(tǒng)，包括至少一個固裝于所述合金化熱鍍鋅機組支架上的移 動燒嘴裝置，該移動燒嘴裝置包括
一導(dǎo)軌平臺，其上設(shè)有導(dǎo)軌；
兩支撐部件，其分別裝設(shè)于所述導(dǎo)軌平臺的兩端； 一絲桿，其兩端分設(shè)于所述兩支撐部件上；
一移動滑塊，其套裝于所述絲桿上，且其上設(shè)有與所述導(dǎo)軌平臺的導(dǎo) 軌相適配的滑槽，該移動滑塊上固裝有至少一燒嘴，該燒嘴的尾部與一空 氣管道及一燃?xì)夤艿老噙B接；
一電機，其上裝設(shè)有一用于控制該電機轉(zhuǎn)數(shù)的編碼器； 一離合器，其一端連接于所述電機的傳動軸，另一端與所述絲桿的一 端相連接。
優(yōu)選地，所述移動燒嘴裝置還包括一底架，所述導(dǎo)軌平臺固裝于該底 架上，所述底架固裝于所述合金化熱鍍鋅機組的支架上。
優(yōu)選地，所述底架上還設(shè)有一配重件，用于平衡所述移動燒嘴裝置對所述合金化熱鍍鋅機組支架產(chǎn)生的不平衡力矩。
優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌平臺上設(shè)有至少一位置指示單元，用于標(biāo)記所述燒 嘴的橫向位置。
優(yōu)選地，所述支撐部件為左軸承及右軸承。
優(yōu)選地，所述左軸承及右軸承均為無油自潤滑型。
優(yōu)選地，所述馬達上還裝設(shè)有至少一風(fēng)扇。
優(yōu)選地，所述編碼器為增量型，其脈沖為600ppm。
優(yōu)選地，所述燒嘴的移動速度為10-50mm/s，其移動精度不大于20mm， 該燒嘴與帶鋼的距離為50-200mm。
優(yōu)選地，所述合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)包括4個 所述移動燒嘴裝置，其分別裝設(shè)于所述帶鋼兩側(cè)邊部相對應(yīng)的所述合金化 熱鍍鋅機組支架的上下方。
本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以 下優(yōu)點和積極效果本合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其 結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、運行穩(wěn)定可靠且易于操作維護，它能夠?qū)崿F(xiàn)燒嘴對帶鋼邊 部的自動跟蹤、位置調(diào)整的功能，從而避免和消除了帶鋼邊部未充分合金 化、燒嘴火焰不均勻和不穩(wěn)定的現(xiàn)象，并且尤其便于工作人員的日常操作， 這有利于保證現(xiàn)場安全，提升帶鋼品質(zhì)，故頗具推廣及應(yīng)用價值。
以下結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為現(xiàn)有合金化熱鍍鋅機組中的燒嘴工作位置示意圖。
圖2為現(xiàn)有合金化熱鍍鋅機組中的帶鋼移動示意圖。
圖3為本實用新型一較佳實施例的燒嘴自動跟蹤控制的設(shè)計流程圖。
圖4為本實用新型一較佳實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型一較佳實施例的燒嘴位置控制模塊的工作流程圖。
附圖標(biāo)記說明-
la-帶鋼 lb-轉(zhuǎn)向輥 2a-氣刀 3a-邊部擋板傳感器
4a-邊部擋板5a-鋅鍋 5b-鋅鍋沉沒輥 5c-鋅鍋穩(wěn)定輥
6-燒嘴 6a-帶鋼焊縫跟蹤啟動點 6b-帶鋼焊縫1-電機 2-離合器 3-左軸承 4-導(dǎo)軌平臺
5-導(dǎo)軌 7-右軸承 8-空氣管道 9-燃?xì)夤艿?br> IO-絲桿 ii-移動滑塊
具體實施方式
如圖4所示，它是本合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)的 一個較佳實施例。該燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)包括4個移動燒嘴裝置，它們
被分別安裝在帶鋼兩側(cè)邊部相對應(yīng)的合金化熱鍍鋅機組支架的上下方。
其中，每個移動燒嘴裝置包括 一底架(圖中未示出)，它由12個下支 腳焊接在合金化熱鍍鋅機組的支架上，再由上支腳用螺栓與上述下支腳連 接固定而成，并且在該底架上還設(shè)有一配重件(圖中未示出)，用于平衡移 動燒嘴裝置對合金化熱鍍鋅機組支架產(chǎn)生的不平衡力矩； 一固裝在底架上 的導(dǎo)軌平臺4，其上設(shè)有導(dǎo)軌5; —對無油自潤滑型的左軸承3和右軸承7，
它們分別被安裝在導(dǎo)軌平臺4的兩端； 一絲桿10，它的兩端分別設(shè)置于左
軸承3和右軸承7上； 一套裝于絲桿10上的移動滑塊11，并且在其上還專 設(shè)有與導(dǎo)軌5相適配滑槽，該移動滑塊11上固裝有一燒嘴6，該燒嘴6的 尾部與一空氣管道8及一燃?xì)夤艿?相連接； 一裝配有風(fēng)扇的電機l，其上 裝設(shè)有一編碼器(圖中未示出)，用于檢測和控制該電機轉(zhuǎn)數(shù)； 一離合器2， 它的一端連接于電機1的傳動軸，另一端與絲桿10的一端相連接。此外， 在每個移動燒嘴裝置的導(dǎo)軌平臺4上還設(shè)有一刻度尺(圖中未示出)，用于 標(biāo)記燒嘴6的橫向位置。
在上述的較佳實施例中，底架高度為620mm，下支腳的高度為230mm， 需要平衡設(shè)備重量(包括移動燒嘴裝置、空氣管道、燃?xì)夤艿兰跋嚓P(guān)線纜) 達到362kg，配重件的重量為565kg。電機l中的編碼器選用增量型，它的 脈沖為600ppm，其信號通過電纜連接到一控制柜(圖中未示出)上，該控制 柜增設(shè)在現(xiàn)場操作室旁。該編碼器向現(xiàn)有的PLC輸入和輸出模塊(屬于原 合金化熱鍍鋅機組中的電氣信息系統(tǒng))發(fā)出燒嘴6的當(dāng)前所處位置信號， 然后該PLC根據(jù)上位機L2 (即原合金化熱鍍鋅機組本身在線的二級計算機 系統(tǒng)，它可將每巻帶鋼的基本尺寸信息下發(fā)給PLC)發(fā)出的帶寬及焊縫信息 進行計算。燒嘴6的移動速度被控制在10-50ram/s，移動精度不大于20mm，并控制其與帶鋼之間的距離在50-200mm范圍內(nèi)，這樣本合金化熱鍍鋅機組 邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)即可對寬度范圍為750-1800mm的帶鋼實現(xiàn)準(zhǔn) 確、穩(wěn)定地自動跟蹤，從而消除了現(xiàn)有設(shè)備中普遍存在的燒嘴位置難控、 帶鋼出現(xiàn)白邊、燒嘴火焰不均勻和不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
請參閱圖2及圖3，當(dāng)帶鋼la經(jīng)轉(zhuǎn)向輥lb的導(dǎo)向作用后進入鋅鍋5a， 并在其通過帶鋼焊縫跟蹤啟動點6a處(具體的設(shè)置位置可按實際需要進行 調(diào)整)的時候，上述PLC通過計算來決定安裝于移動燒嘴裝置中的電機1是 否需要啟動。隨后，該帶鋼la依次通過鋅鍋沉沒輥5b、鋅鍋穩(wěn)定輥5c與 氣刀2a。當(dāng)連接前后帶鋼的帶鋼焊縫6b到達靠近燒嘴6的位置(如2m)時， 上述PLC系統(tǒng)計算燒嘴6的位置與帶鋼la邊部的位置差，當(dāng)該差不大于預(yù) 設(shè)值時，則不向電機l發(fā)出啟動信號；反之，如上述的位置差大于預(yù)設(shè)值， 則向電機1發(fā)出啟動信號，當(dāng)上述PLC向電機1發(fā)出啟動信號時，電機1 上的編碼器不斷的將脈沖數(shù)信號發(fā)送給上述的PLC (原主線的電氣系統(tǒng))， 電機1帶動絲桿10每轉(zhuǎn)一圈能使燒嘴6移動一固定的距離(即絲桿的螺距)， 而電機1每轉(zhuǎn)一圈對應(yīng)于電機1上編碼器相應(yīng)的脈沖數(shù)，因此，在電機1 帶動燒嘴6進行移動的時候，上述的PLC根據(jù)電機1上的編碼器發(fā)送的脈 沖數(shù)即能計算出相應(yīng)燒嘴6移動的距離(帶鋼寬度的一半，即帶鋼la邊部 的位置，該位置與相應(yīng)燒嘴6的實際位置差即是電機1帶動邊部燒嘴6所 需要行走的距離)，當(dāng)計算出的距離到達所需要行走的距離時，上述的PLC 則向電機l發(fā)出停止信號。當(dāng)電機l啟動時，通過軸承3帶動絲桿10進行 旋轉(zhuǎn)，由絲桿10的旋轉(zhuǎn)運動再帶動設(shè)于其上的移動滑塊11在導(dǎo)軌5上進 行滑動，從而可使得固定在移動滑塊11上的燒嘴6能夠快速、準(zhǔn)確地停止 于帶鋼la的邊部位置。 一旦帶鋼la的寬度變化，則燒嘴6能夠自動調(diào)整 運行到位。
如果帶鋼出現(xiàn)"跑偏"現(xiàn)象，這將導(dǎo)致燒嘴的位置不能很好地對準(zhǔn)帶 鋼的邊部，對此應(yīng)當(dāng)進行人工判斷、調(diào)整，在圖5中示出了本實用新型較 佳實施例的燒嘴位置控制模塊的工作流程圖。如圖5所示，針對可能會出 現(xiàn)帶鋼跑偏量較大的情形，這通過控制窗口顯示和實物位置顯示來判斷是 否需要進行人工干預(yù)。當(dāng)燒嘴6偏離帶鋼la較大，則應(yīng)進行人工干預(yù)，并 先在相應(yīng)的控制窗口 (即原合金化熱鍍鋅機組上集成的操控工作界面)上設(shè)定好對應(yīng)的燒嘴6的位置，然后按動APC(自動位置控制)按鈕，則電機1啟 動并帶動燒嘴6移動，對準(zhǔn)帶鋼la的邊部。為了實現(xiàn)邊部燒嘴的自動跟蹤， 需要對燒嘴6的零位進行校正，其校正過程是這樣實現(xiàn)的在導(dǎo)軌平臺4 上裝有刻度尺，人工可以清楚讀出燒嘴6位置的對應(yīng)刻度，當(dāng)刻度尺上的 刻度與控制窗口上的燒嘴實際位置不一致時，則需要進行人工校零，即將 刻度尺上的位置輸入到控制窗口中對應(yīng)的燒嘴位置設(shè)定欄中，然后按動校 零按鈕，以使燒嘴6的位置與控制窗口的顯示位置保持一致，從而可以成 功實現(xiàn)提高邊部燒嘴位置對準(zhǔn)精度的目的。同時，可以在控制窗口中選擇 自動或者手動的控制模式。當(dāng)選擇自動控制模式時，開始進行燒嘴6位置 的跟蹤控制，隨后再按照上述的校零操作依次進行，故不再贅述。當(dāng)選擇 手動控制模式后，應(yīng)先根據(jù)帶鋼la的實際寬度而在控制窗口中設(shè)定燒嘴6 的位置，然后在控制窗口按動自動位置控制按鈕，隨后再根據(jù)燒嘴6的實 際位置判斷是否需要進行微調(diào)。如需要微調(diào)，則重新根據(jù)帶鋼la的實際寬 度在控制窗口中設(shè)定燒嘴6的位置，并且按照之前的步驟順序操作；否則， 就結(jié)束操作。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說 明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的 實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的 權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于包括至少一固裝于所述合金化熱鍍鋅機組支架上的移動燒嘴裝置，該移動燒嘴裝置包括一導(dǎo)軌平臺(4)，其上設(shè)有導(dǎo)軌(5)；兩支撐部件，其分別裝設(shè)于所述導(dǎo)軌平臺(4)的兩端；一絲桿(10)，其兩端分設(shè)于所述兩支撐部件上；一移動滑塊(11)，其套裝于所述絲桿(10)上，且其上設(shè)有與所述導(dǎo)軌平臺(4)的導(dǎo)軌(5)相適配的滑槽，該移動滑塊(11)上固裝有至少一燒嘴(6)，該燒嘴(6)的尾部與一空氣管道(8)及一燃?xì)夤艿?9)相連接；一電機(1)，其上裝設(shè)有一用于控制該電機轉(zhuǎn)數(shù)的編碼器；一離合器(2)，其一端連接于所述電機(1)的傳動軸，另一端與所述絲桿(10)的一端相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述移動燒嘴裝置還包括一底架，所述導(dǎo)軌平臺(4)固裝于該底架上，所述底架固裝于所述合金化熱鍍鋅機組的支架上。
3. 如權(quán)利要求2所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述底架上還設(shè)有一配重件，用于平衡所述移動燒嘴裝置對所述合金化熱鍍鋅機組支架產(chǎn)生的不平衡力矩。
4. 如權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)軌平臺(4)上設(shè)有至少一位置指示單元，用于標(biāo)記所述燒嘴(6)的橫向位置。
5. 如權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特 征在于所述支撐部件為左軸承(3)及右軸承(7)。
6. 如權(quán)利要求5所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特 征在于所述左軸承(3)及右軸承(7)均為無油自潤滑型。
7. 如權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述馬達上還裝設(shè)有至少一風(fēng)扇。
8. 如權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特征在于所述編碼器為增量型，其脈沖為600卯m。
9. 如權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，其特 征在于所述燒嘴(6)的移動速度為10-50mm/s，其移動精度不大于20mm， 該燒嘴(6)與帶鋼的距離為50-200mm。
10. 如權(quán)利要求1-9中任一項所述的合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控 制系統(tǒng)，其特征在于包括4個所述移動燒嘴裝置，其分別裝設(shè)于所述帶鋼 兩側(cè)邊部相對應(yīng)的所述合金化熱鍍鋅機組支架的上下方。
專利摘要本實用新型公開了一種合金化熱鍍鋅機組邊部燒嘴自動跟蹤控制系統(tǒng)，包括至少一固裝于合金化熱鍍鋅機組支架上的移動燒嘴裝置，其包括一導(dǎo)軌平臺(4)，其上設(shè)有導(dǎo)軌(5)；兩支撐部件，其分設(shè)于導(dǎo)軌平臺(4)的兩端；一絲桿(10)，其兩端分別架設(shè)于該兩支撐部件上；一移動滑塊(11)，其活動套裝于絲桿(10)上，且其上設(shè)有與導(dǎo)軌(5)相適配的滑槽，移動滑塊(11)上固裝有至少一燒嘴(6)，燒嘴(6)的尾部與一空氣管道及一燃?xì)夤艿老噙B接；一電機(1)，其上設(shè)有一用于控制該電機轉(zhuǎn)數(shù)的編碼器；一離合器(2)，其一端連接于電機(1)的傳動軸，另一端與絲桿(10)的一端相連接。它結(jié)構(gòu)合理、運行穩(wěn)定且易于操作維護。
文檔編號C23C2/06GK201376995SQ20092006802
公開日2010年1月6日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者倪建民, 王子安, 飛 鄧, 金海云 申請人:寶鋼新日鐵汽車板有限公司;寶山鋼鐵股份有限公司