一种轨梁火焰切割装置及切割方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轨梁火焰切割装置及切割方法，是一种低成本、高质量、高自动化程度的轨梁切割装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内轨梁制造企业对现有辊道上连铸坯的切头、切尾、中破等普遍采用传统锯片进行切割。
[0003]经过长期的生产和实际应用经验，锯片切割轨梁在实际应用中，存在许多不足: 首先，大断面的连铸坯采用锯片切割很难切断，限制了企业在大型钢坯的发展；其次，
采用锯片切割时锯片的损耗非常严重，备件消耗量大，极大的提高了生产成本；第三，锯片使用周期非常短，磨损后不可修复，需定期更换锯片，且人工劳动强度非常大；第四，锯片切割在工作中产生很大的噪音污染，金属粉末飞溅，严重影响工人身体健康；第五，锯片切割割缝较宽，轨梁割损严重，提高了设备的生产成本。
[0004]目前火焰切割技术在连铸坯切割应用已十分广泛，且火焰切割技术发展十分成熟，并在连铸坯实际应用中获得了良好的市场反响。由于火焰火焰集中，切割时其切缝窄，切口平整光洁，金属耗量少，而且火焰燃烧后只生成水，无其他污染物，因此是一种环保节能的切割技术。
[0005]鉴于火焰切割具有的上述优势，如果能将轨梁切割由锯切改造为火焰切割，无疑会带来巨大的经济效益和社会效益。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有轨梁锯片切割的备件费用高、劳动强度大、钢坯损耗多的问题，提供了一种更简单、更经济的轨梁切割方法，通过提高设备的自动化程度，降低工人劳动量，减少切割设备的备件消耗和钢坯的损耗成本，达到降低生产成本的目的。
[0007]为此，本发明提供了一种轨梁火焰切割装置，包括移动式切割小车系统、燃气供应系统和废料回收装置，移动式切割小车系统由设置在轨梁辊道前方的小车轨道和小车轨道上的小车组成，小车上安装有火焰切割枪；燃气供应系统包括通过不锈钢管连接的燃气发生器和安全柜，安全柜通过软管连接至小车上的火焰切割枪；废料回收装置包括斜溜槽和废料筐，斜溜槽设置在轨梁辊道正下方，废料筐位于斜溜槽的斜面末端正下方；
所述的轨梁火焰切割装置还包括光电感应系统，该光电感应系统包括安装在小车上的光电感应器和安装在轨梁辊道上的信号发射器，所述的光电感应器连接一个PLC控制器，该PLC控制器还联接控制着小车的动力驱动电机。
[0008]所述的小车包括车轮、车架和车架上的动力驱动电机，车架上还固定着第一伸缩体，所述第一伸缩体水平设置且垂直于轨梁辊道的辊道方向，第一伸缩体端部连接着第二伸缩体，所述的第二伸缩体竖直设置且垂直于轨梁辊道的辊道方向，第二伸缩体的端部安装着火焰切割枪。
[0009]所述的第一伸缩体和第二伸缩体是涡杆，小车上安装第一涡轮，第一伸缩体与第一涡轮配合安装，第一伸缩体末端装有第二涡轮，第二伸缩体与第二涡轮配合安装，小车的动力驱动电机通过分别驱动两个涡轮来控制第一伸缩体和第二伸缩体动作。
[0010]所述的第一伸缩体和第二伸缩体是液压缸，小车上安装液压栗，由小车的动力驱动电机通过液压栗分别控制第一伸缩体和第二伸缩体动作。
[0011]所述的斜溜槽为钢板铺设而成的斜面，钢板边缘带有限位挡板防止废钢向两边滑落；废料筐下方设有筐体轨道，废料筐坐在筐体轨道上，废料筐两侧还设置有吊耳。
[0012]所述的小车有三个，分别为切头小车、切尾小车和中破小车，三个小车分别连接独立的燃气供应系统。
[0013]所述的安全柜是由多个湿式阻火器串接构成的，燃气供应系统还包括断火节能器和能源介质箱，安全柜通过不锈钢管连接断火节能器后连接至能源介质箱，然后能源介质箱通过软管连接至火焰切割枪。
[0014]所述的燃气供应系统为氢氧发生器供应系统，燃气发生器为氢氧发生器。
[0015]—种轨梁火焰切割装置的切割方法，包括如下步骤:
(1)移动式切割小车系统启动，所有控制仪表和切割小车状态正常，钢坯通过轨梁辊道运送至切割作业区域后停止前进，PLC控制器控制切头小车和中段小车移动至轨梁切头和中段的指定位置，并通过光电感应器进行准确定位；
(2)小车通过光电感应器定位准确后，启动小车上的火焰切割枪，燃气供应系统供应火焰切割枪进行预热和切割作业；切割作业完成后，控制火焰切割枪停止工作，火焰关闭；
(3)轨梁在轨梁辊道运输至切尾工段，PLC控制器控制切尾小车移动至轨梁切尾指定位置，同时启动火焰切割枪，进行预热和切割作业，切割完成后，控制火焰切割枪停止工作，氢氧焰关闭；
(4)单根轨梁所有切割工序完成，进行下一根轨梁切割作业，切割小车重复相同工作。
[0016]所述步骤中，钢坯停止在轨梁辊道时，经光电感应器检测后，输出信号至PLC控制器，由PLC控制器控制小车沿辊道方向运行固定距离后停止，再控制小车沿垂直于轨梁辊道的方向移动，找准预热点，预热20s后，小车沿垂直于轨梁辊道的方向匀速运动进行切割作业。
[0017]本发明的有益效果:
1、割缝减小。锯片切割的割缝宽度在10mm以上，火焰切割割缝宽度可控制在5mm以内，利用火焰切割代替锯片切割，从割缝损耗上，极大的节约了钢坯消耗成本。
[0018]2、备件成本和劳动量降低。轨梁锯片切割时，锯片切割次数有限，正常工作情况下，一天换好几次锯片，锯片成本消耗非常大；利用火焰切割代替锯片切割，无任何备品备件损耗，且火焰切割运行成本远低于锯片切割成本，极大的节约了生产成本。同时，锯片的更换需要大量的劳动力，采用火焰切割极大的减少了工人的劳动量。
[0019]3、自动化的移动切割小车。现有移动切割小车不仅能够沿辊道输送方向移动，同时小车上的悬臂可以根据切割的需要进行横向伸缩，且割枪位置可根据坯型大小进行纵向调节。移动切割小车的三个方位自由移动，可适于各种坯型、各种定尺和拉速，解决了传统夹臂式结构的弊端，小车运动全部采用PLC自动化控制，加工精度和加工质量都得到可靠的保证。
[0020]4、割枪定位和预热点定位精确。本方案移动切割小车采用光电感应技术，准确的寻找切割位置和火焰预热点，淘汰了传统的定点定位的不准确性，减少因定位不准导致的人工调整和人工切割，降低了工人的劳动量。
[0021]5、独立轨道，减少小车机械故障，提高切割断面质量。由于小车在轨梁一侧自主运动，不受钢坯拉速和温度的影响，一方面杜绝了原有小车随钢坯运动可能出现的振动问题，另一方面解决了原有小车在钢坯上方烘烤导致出现机械故障的缺点，可以极大降低备件消耗和人工投入。
[0022]6、安全环保。氢氧焰切割燃烧不产生任何污染物，只生成水，不会对环境造成任何污染；氢氧焰切割无炭、硫等杂质，在切割过程中，不会形成铁碳合金导致刮渣现象，断面光滑平整。
【附图说明】
[0023]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0024]图1是本发明总体结构布置示意图。
[0025]图2是PLC控制器控制光电感应原理示意图。
[0026]图3是小车工作状态测试示意图。
[0027]图4是小车的主视示意图。
[0028]图5是小车工作状态俯视示意图。
[0029]附图标记说明:1、轨梁辊道；2、小车轨道；3、小车；4、火焰切割枪；5、燃气发生器；
6、安全柜；7、斜溜槽；8、废料筐；9、光电感应器；10、信号发射器；11、PLC控制器；12、第一伸缩体；13、第二伸缩体；14、能源介质箱。
【具体实施方式】
[0030]实施例1:
本实施例提供一种轨梁火焰切割装置，如图1和图2所示，包括移动式切割小车系统、