专利名称：合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统， 属于合金化热镀锌装置技术领域。
背景技术：
在带钢出锌锅后，现有的合金化热镀锌机组为了弥补带钢边部的温降， 通常在气刀的上方，即感应加热器的下方安装边部烧嘴进行加热。由于该 区域的环境温度高，而且又存在着大量的锌粉，因此传统的烧嘴安装方法
是将多个烧嘴固定安装。如
图1所示，烧嘴6固定在气刀2a上方的支架上， 该支架的上下表面每侧各安装有6个烧嘴6，因此总计有24个烧嘴6分布 在带钢la的两侧边部。当带钢la出锌锅5a后，它的边部距离6个边部烧 嘴中最近的两个烧嘴时，即在操作室中将该两个烧嘴点火加热。当连接前 后带钢la的焊缝要经过气刀2a时，边部挡板4a将会为了防止万一被带钢 边部撞坏而提前20米打开，而当该焊缝移动过去后，再借助于边部挡板传 感器3a的寻边操作，实现边部挡板4a的重新归位。
然而，上述的现有结构存在以下问题当合金化热镀锌机组在生产合 金化产品的时候，经常由于气刀2a上的烧嘴6没有对准带钢la边部，而 导致带钢出现白边的现象。此缺陷是因为边部的带钢并未实现充分合金化， 所以相比中部的已合金化的带钢(呈灰色)，用肉眼看上去就会明显发白。 发生原因是，带钢la从锌锅5a出来到感应加热器入口之间其边部温度急 剧下降导致。在通常情况下，为了弥补锌锅5a出口与感应加热器入口之间 带钢la的温度降低，使用"边部烧嘴"装置对带钢la的边部进行火焰喷 射，但当带钢la的宽度发生变化时，如需保证边部火焰"对准喷射"的效 果，则必须手动调整烧嘴6的角度。但是，在调整过程中只能调整安装于 支架上表面的烧嘴，而安装于下表面的烧嘴因操作空间受限，根本无法实 现人工现场调整；此外，当调整支架上表面的烧嘴时，也会因为这些烧嘴是传统的固定式安装设计，它们位置回弹而难以达到所期望的调整效果， 并且现场为高温和大量锌粉弥漫的不良环境，操作耗时长、易遗忘，这均 对操作人员的正常工作产生很大的影响，不利于有效地控制或者基本消除 带钢边部未充分合金化的现象。
此外，值得注意的是在上述的现有设备中，由于处于带钢边部的烧嘴 火焰温度非常高，时常会发生将其上方的感应加热器或其他设备烤坏的现 象，导致设备故障，影响生产效率和威胁现场安全。因而，对此也很有必 要改进现有设备以控制上述烧嘴的运行状况，实现火焰的均匀化、稳定化。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控 制系统，以解决现有的合金化热镀锌机组在生产合金化产品时，不能保证 带钢的边部充分合金化，并且在高温、大量锌粉弥漫的恶劣环境难以可靠 地调整烧嘴的位置，系统维护性差以及因烧嘴的火焰温度高而时常烤坏其 他设备的问题。
本实用新型的目的是这样实现的 一种合金化热镀锌机组边部烧嘴自 动跟踪控制系统，包括至少一个固装于所述合金化热镀锌机组支架上的移 动烧嘴装置，该移动烧嘴装置包括
一导轨平台，其上设有导轨；
两支撑部件，其分别装设于所述导轨平台的两端； 一丝杆，其两端分设于所述两支撑部件上；
一移动滑块，其套装于所述丝杆上，且其上设有与所述导轨平台的导 轨相适配的滑槽，该移动滑块上固装有至少一烧嘴，该烧嘴的尾部与一空 气管道及一燃气管道相连接；
一电机，其上装设有一用于控制该电机转数的编码器； 一离合器，其一端连接于所述电机的传动轴，另一端与所述丝杆的一 端相连接。
优选地，所述移动烧嘴装置还包括一底架，所述导轨平台固装于该底 架上，所述底架固装于所述合金化热镀锌机组的支架上。
优选地，所述底架上还设有一配重件，用于平衡所述移动烧嘴装置对所述合金化热镀锌机组支架产生的不平衡力矩。
优选地，所述导轨平台上设有至少一位置指示单元，用于标记所述烧 嘴的横向位置。
优选地，所述支撑部件为左轴承及右轴承。
优选地，所述左轴承及右轴承均为无油自润滑型。
优选地，所述马达上还装设有至少一风扇。
优选地，所述编码器为增量型，其脉冲为600ppm。
优选地，所述烧嘴的移动速度为10-50mm/s，其移动精度不大于20mm， 该烧嘴与带钢的距离为50-200mm。
优选地，所述合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统包括4个 所述移动烧嘴装置，其分别装设于所述带钢两侧边部相对应的所述合金化 热镀锌机组支架的上下方。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以 下优点和积极效果本合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其 结构设计合理、运行稳定可靠且易于操作维护，它能够实现烧嘴对带钢边 部的自动跟踪、位置调整的功能，从而避免和消除了带钢边部未充分合金 化、烧嘴火焰不均匀和不稳定的现象，并且尤其便于工作人员的日常操作， 这有利于保证现场安全，提升带钢品质，故颇具推广及应用价值。
以下结合附图和具体实施例来对本发明作进一步说明。
图1为现有合金化热镀锌机组中的烧嘴工作位置示意图。
图2为现有合金化热镀锌机组中的带钢移动示意图。
图3为本实用新型一较佳实施例的烧嘴自动跟踪控制的设计流程图。
图4为本实用新型一较佳实施例的俯视结构示意图。
图5为本实用新型一较佳实施例的烧嘴位置控制模块的工作流程图。
附图标记说明-
la-带钢 lb-转向辊 2a-气刀 3a-边部挡板传感器
4a-边部挡板5a-锌锅 5b-锌锅沉没辊 5c-锌锅稳定辊
6-烧嘴 6a-带钢焊缝跟踪启动点 6b-带钢焊缝1-电机 2-离合器 3-左轴承 4-导轨平台
5-导轨 7-右轴承 8-空气管道 9-燃气管道
IO-丝杆 ii-移动滑块
具体实施方式
如图4所示，它是本合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统的 一个较佳实施例。该烧嘴自动跟踪控制系统包括4个移动烧嘴装置，它们
被分别安装在带钢两侧边部相对应的合金化热镀锌机组支架的上下方。
其中，每个移动烧嘴装置包括 一底架(图中未示出)，它由12个下支 脚焊接在合金化热镀锌机组的支架上，再由上支脚用螺栓与上述下支脚连 接固定而成，并且在该底架上还设有一配重件(图中未示出)，用于平衡移 动烧嘴装置对合金化热镀锌机组支架产生的不平衡力矩； 一固装在底架上 的导轨平台4，其上设有导轨5; —对无油自润滑型的左轴承3和右轴承7，
它们分别被安装在导轨平台4的两端； 一丝杆10，它的两端分别设置于左
轴承3和右轴承7上； 一套装于丝杆10上的移动滑块11，并且在其上还专 设有与导轨5相适配滑槽，该移动滑块11上固装有一烧嘴6，该烧嘴6的 尾部与一空气管道8及一燃气管道9相连接； 一装配有风扇的电机l，其上 装设有一编码器(图中未示出)，用于检测和控制该电机转数； 一离合器2， 它的一端连接于电机1的传动轴，另一端与丝杆10的一端相连接。此外， 在每个移动烧嘴装置的导轨平台4上还设有一刻度尺(图中未示出)，用于 标记烧嘴6的横向位置。
在上述的较佳实施例中，底架高度为620mm，下支脚的高度为230mm， 需要平衡设备重量(包括移动烧嘴装置、空气管道、燃气管道及相关线缆) 达到362kg，配重件的重量为565kg。电机l中的编码器选用增量型，它的 脉冲为600ppm，其信号通过电缆连接到一控制柜(图中未示出)上，该控制 柜增设在现场操作室旁。该编码器向现有的PLC输入和输出模块(属于原 合金化热镀锌机组中的电气信息系统)发出烧嘴6的当前所处位置信号， 然后该PLC根据上位机L2 (即原合金化热镀锌机组本身在线的二级计算机 系统，它可将每巻带钢的基本尺寸信息下发给PLC)发出的带宽及焊缝信息 进行计算。烧嘴6的移动速度被控制在10-50ram/s，移动精度不大于20mm，并控制其与带钢之间的距离在50-200mm范围内，这样本合金化热镀锌机组 边部烧嘴自动跟踪控制系统即可对宽度范围为750-1800mm的带钢实现准 确、稳定地自动跟踪，从而消除了现有设备中普遍存在的烧嘴位置难控、 带钢出现白边、烧嘴火焰不均匀和不稳定的现象。
请参阅图2及图3，当带钢la经转向辊lb的导向作用后进入锌锅5a， 并在其通过带钢焊缝跟踪启动点6a处(具体的设置位置可按实际需要进行 调整)的时候，上述PLC通过计算来决定安装于移动烧嘴装置中的电机1是 否需要启动。随后，该带钢la依次通过锌锅沉没辊5b、锌锅稳定辊5c与 气刀2a。当连接前后带钢的带钢焊缝6b到达靠近烧嘴6的位置(如2m)时， 上述PLC系统计算烧嘴6的位置与带钢la边部的位置差，当该差不大于预 设值时，则不向电机l发出启动信号；反之，如上述的位置差大于预设值， 则向电机1发出启动信号，当上述PLC向电机1发出启动信号时，电机1 上的编码器不断的将脉冲数信号发送给上述的PLC (原主线的电气系统)， 电机1带动丝杆10每转一圈能使烧嘴6移动一固定的距离(即丝杆的螺距)， 而电机1每转一圈对应于电机1上编码器相应的脉冲数，因此，在电机1 带动烧嘴6进行移动的时候，上述的PLC根据电机1上的编码器发送的脉 冲数即能计算出相应烧嘴6移动的距离(带钢宽度的一半，即带钢la边部 的位置，该位置与相应烧嘴6的实际位置差即是电机1带动边部烧嘴6所 需要行走的距离)，当计算出的距离到达所需要行走的距离时，上述的PLC 则向电机l发出停止信号。当电机l启动时，通过轴承3带动丝杆10进行 旋转，由丝杆10的旋转运动再带动设于其上的移动滑块11在导轨5上进 行滑动，从而可使得固定在移动滑块11上的烧嘴6能够快速、准确地停止 于带钢la的边部位置。 一旦带钢la的宽度变化，则烧嘴6能够自动调整 运行到位。
如果带钢出现"跑偏"现象，这将导致烧嘴的位置不能很好地对准带 钢的边部，对此应当进行人工判断、调整，在图5中示出了本实用新型较 佳实施例的烧嘴位置控制模块的工作流程图。如图5所示，针对可能会出 现带钢跑偏量较大的情形，这通过控制窗口显示和实物位置显示来判断是 否需要进行人工干预。当烧嘴6偏离带钢la较大，则应进行人工干预，并 先在相应的控制窗口 (即原合金化热镀锌机组上集成的操控工作界面)上设定好对应的烧嘴6的位置，然后按动APC(自动位置控制)按钮，则电机1启 动并带动烧嘴6移动，对准带钢la的边部。为了实现边部烧嘴的自动跟踪， 需要对烧嘴6的零位进行校正，其校正过程是这样实现的在导轨平台4 上装有刻度尺，人工可以清楚读出烧嘴6位置的对应刻度，当刻度尺上的 刻度与控制窗口上的烧嘴实际位置不一致时，则需要进行人工校零，即将 刻度尺上的位置输入到控制窗口中对应的烧嘴位置设定栏中，然后按动校 零按钮，以使烧嘴6的位置与控制窗口的显示位置保持一致，从而可以成 功实现提高边部烧嘴位置对准精度的目的。同时，可以在控制窗口中选择 自动或者手动的控制模式。当选择自动控制模式时，开始进行烧嘴6位置 的跟踪控制，随后再按照上述的校零操作依次进行，故不再赘述。当选择 手动控制模式后，应先根据带钢la的实际宽度而在控制窗口中设定烧嘴6 的位置，然后在控制窗口按动自动位置控制按钮，随后再根据烧嘴6的实 际位置判断是否需要进行微调。如需要微调，则重新根据带钢la的实际宽 度在控制窗口中设定烧嘴6的位置，并且按照之前的步骤顺序操作；否则， 就结束操作。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1.一种合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特征在于包括至少一固装于所述合金化热镀锌机组支架上的移动烧嘴装置，该移动烧嘴装置包括一导轨平台(4)，其上设有导轨(5)；两支撑部件，其分别装设于所述导轨平台(4)的两端；一丝杆(10)，其两端分设于所述两支撑部件上；一移动滑块(11)，其套装于所述丝杆(10)上，且其上设有与所述导轨平台(4)的导轨(5)相适配的滑槽，该移动滑块(11)上固装有至少一烧嘴(6)，该烧嘴(6)的尾部与一空气管道(8)及一燃气管道(9)相连接；一电机(1)，其上装设有一用于控制该电机转数的编码器；一离合器(2)，其一端连接于所述电机(1)的传动轴，另一端与所述丝杆(10)的一端相连接。
2. 如权利要求1所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特征在于所述移动烧嘴装置还包括一底架，所述导轨平台(4)固装于该底架上，所述底架固装于所述合金化热镀锌机组的支架上。
3. 如权利要求2所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特征在于所述底架上还设有一配重件，用于平衡所述移动烧嘴装置对所述合金化热镀锌机组支架产生的不平衡力矩。
4. 如权利要求1所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特征在于所述导轨平台(4)上设有至少一位置指示单元，用于标记所述烧嘴(6)的横向位置。
5. 如权利要求1所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特 征在于所述支撑部件为左轴承(3)及右轴承(7)。
6. 如权利要求5所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特 征在于所述左轴承(3)及右轴承(7)均为无油自润滑型。
7. 如权利要求1所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特征在于所述马达上还装设有至少一风扇。
8. 如权利要求1所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特征在于所述编码器为增量型，其脉冲为600卯m。
9. 如权利要求1所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，其特 征在于所述烧嘴(6)的移动速度为10-50mm/s，其移动精度不大于20mm， 该烧嘴(6)与带钢的距离为50-200mm。
10. 如权利要求1-9中任一项所述的合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控 制系统，其特征在于包括4个所述移动烧嘴装置，其分别装设于所述带钢 两侧边部相对应的所述合金化热镀锌机组支架的上下方。
专利摘要本实用新型公开了一种合金化热镀锌机组边部烧嘴自动跟踪控制系统，包括至少一固装于合金化热镀锌机组支架上的移动烧嘴装置，其包括一导轨平台(4)，其上设有导轨(5)；两支撑部件，其分设于导轨平台(4)的两端；一丝杆(10)，其两端分别架设于该两支撑部件上；一移动滑块(11)，其活动套装于丝杆(10)上，且其上设有与导轨(5)相适配的滑槽，移动滑块(11)上固装有至少一烧嘴(6)，烧嘴(6)的尾部与一空气管道及一燃气管道相连接；一电机(1)，其上设有一用于控制该电机转数的编码器；一离合器(2)，其一端连接于电机(1)的传动轴，另一端与丝杆(10)的一端相连接。它结构合理、运行稳定且易于操作维护。
文档编号C23C2/06GK201376995SQ20092006802
公开日2010年1月6日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者倪建民, 王子安, 飞 邓, 金海云 申请人:宝钢新日铁汽车板有限公司;宝山钢铁股份有限公司