火焰切割是最傳統(tǒng)的熱切割方式，是鋼板加工的一種常用方式。其切割金屬厚度從1毫米到1.2米。火焰切割是利用氧化鐵燃燒過程中產(chǎn)生的高溫來切割碳鋼，火焰割炬的設(shè)計(jì)為燃燒氧化鐵提供了充分的氧氣，以保證獲得良好的切割效果。 
   我單位板坯連鑄數(shù)控火焰切割機(jī)采用的是氣體切割工藝，用焦?fàn)t煤氣―氧氣火焰產(chǎn)生的熱能對(duì)熱板坯進(jìn)行切割。 
   1、火焰切割機(jī)的工作原理 
   本機(jī)采用PLC 控制，在連續(xù)不斷的切割過程中完成： 
  （1）通過長度測(cè)量輥測(cè)量定尺實(shí)現(xiàn)鑄坯長度的測(cè)量； 
  （2）預(yù)壓緊及壓緊動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)切割機(jī)與鑄坯同步； 
  （3）兩臺(tái)切割小車同時(shí)靠近鑄坯，并停在鑄坯邊緣； 
  （4）當(dāng)鑄坯長度到設(shè)定預(yù)壓長度時(shí)，預(yù)壓緊并打開預(yù)熱氧，開始預(yù)熱鑄坯； 
  （5）當(dāng)鑄坯長度到設(shè)定定尺長度時(shí)，主壓緊并打開切割氧，開始切割鑄坯； 
  （6）兩槍相遇后，其中一把割槍返回，另一把割槍繼續(xù)切割； 
  （7）切斷后關(guān)閉相應(yīng)的能介電磁閥； 
  （8）割槍及切割機(jī)返回并停在原位上，等待下一次定尺信號(hào)。 
   當(dāng)數(shù)控火焰切割機(jī)正在切割，其行走到移動(dòng)輥?zhàn)訒r(shí)，相對(duì)應(yīng)的輥?zhàn)訒?huì)自動(dòng)擺下并高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以防止火焰割傷輥?zhàn)?，待離開輥?zhàn)雍?，所擺下的輥?zhàn)泳妥詣?dòng)抬起。 
   切割時(shí)的運(yùn)行速度通過變頻器調(diào)節(jié)，其變頻范圍為0～100Hz，切割頻率為2～12Hz，其切割速度為100～500mm/min。 
   2、切割定尺測(cè)量系統(tǒng) 
   我單位板坯連鑄機(jī)的火焰切割機(jī)，定尺測(cè)量系統(tǒng)采用的是長度測(cè)量輥，使用旋轉(zhuǎn)增量型編碼器來測(cè)量板坯定尺長度。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)，再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出脈沖，通過計(jì)數(shù)設(shè)備來知道其位置。 
   我單位使用的增量式編碼器旋轉(zhuǎn)一周所對(duì)應(yīng)的輸出脈沖為1024，測(cè)量輥直徑D為310mm，澆鑄速度正常情況下在0.6m/min-1.5m/min之間。 
   常見故障： 
  （1）編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。 
  （2）編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率最高，維修中經(jīng)常遇到，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時(shí)需更換電纜或接頭。 
  （3）編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會(huì)引入干擾信號(hào)，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準(zhǔn)確性，必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。 
  （4）編碼器安裝松動(dòng)：這種故障會(huì)影響位置控制精度，造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差。 
   3、火焰切割機(jī)的操作方式 
   整個(gè)系統(tǒng)分為自動(dòng)及手動(dòng)兩種方式，包括切割機(jī)（大車）、切割小車（割槍）、?；?、同步壓緊、燃?xì)?、預(yù)熱氧、切割氧、定尺方式等，當(dāng)所有設(shè)備均處在自動(dòng)位時(shí)，切割機(jī)就為全自動(dòng)切割，其中任意一設(shè)備均可選擇自動(dòng)或手動(dòng)兩種方式切割方式。 
  （1）自動(dòng) 
   自動(dòng)狀態(tài)下，由上位計(jì)算機(jī)或通過在操作臺(tái)上的工控機(jī)人工輸入切割定尺長度后，切割機(jī)在PLC的控制下自動(dòng)完成切割。一般情況下，切割機(jī)正常切割時(shí)，采用此方式。自動(dòng)狀態(tài)下，可由人工目測(cè)切割定尺到位前手動(dòng)選擇“預(yù)壓緊”，到位后選擇“壓緊”開關(guān)后，切割機(jī)在PLC的控制下自動(dòng)完成切割，或手動(dòng)按下“手動(dòng)開始切割”按鈕，切割完成后，也可手動(dòng)按下“手動(dòng)切割結(jié)束”按鈕。 
  （2）手動(dòng) 
   由人工按壓各功能按鈕開關(guān)進(jìn)行單獨(dú)動(dòng)作控制，如壓緊裝置的起落，切割機(jī)的行走和停止，切割小車的運(yùn)行以及各種電磁閥的開閉等，主要用于調(diào)試和維修。 
   整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)狀態(tài)下，可實(shí)行手動(dòng)干預(yù)。即在自動(dòng)操作過程中，當(dāng)因切割速度過快而產(chǎn)生翻渣時(shí)，將切割小車轉(zhuǎn)換到手動(dòng)方式，讓切割小車停止，其它動(dòng)作維持原狀，而后可通過手動(dòng)操作各種按鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)切割機(jī)的正常切割，直到切割完成，或重新轉(zhuǎn)換到“自動(dòng)”方式下。 
   4、火焰切割機(jī)定尺切割的自動(dòng)控制程序 
   將操作臺(tái)面上轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“自動(dòng)”，由測(cè)長輥測(cè)量定尺長度。 
   （1）當(dāng)鑄坯移動(dòng)到設(shè)定預(yù)壓長度時(shí)，壓緊氣缸預(yù)壓緊，壓塊下降至鑄坯上端約50mm處，同時(shí)切割小車電機(jī)啟動(dòng)并以慢速運(yùn)行到鑄坯邊緣（其距離通過切割小車位移計(jì)數(shù)接近開關(guān)計(jì)算得出），切割小車運(yùn)行電機(jī)停，預(yù)熱火焰點(diǎn)燃； 
   （2）當(dāng)鑄坯運(yùn)動(dòng)到設(shè)定定尺長度時(shí)，壓緊氣缸處于主壓緊狀態(tài)，切割機(jī)與鑄坯開始同步運(yùn)行。同時(shí)預(yù)熱開始計(jì)時(shí)。 
   （3）預(yù)熱3秒（時(shí)間可修改）后，切割氧電磁閥得電打開，切割氧噴出、切割小車電機(jī)啟動(dòng)，割槍以起切速度開始切割。 
   （4）起切7秒（時(shí)間可修改）后，割槍以正常切割速度（可調(diào)）運(yùn)行。當(dāng)兩臺(tái)切割小車相遇后，其中一臺(tái)切割小車（2#切割小車）停止切割，關(guān)閉預(yù)熱氧、切割氧電磁閥，并返回原位；另一臺(tái)切割小車?yán)^續(xù)切割余下的約200mm，直到切斷。余下的200mm靠切割小車上位移計(jì)數(shù)信號(hào)（小車位移計(jì)數(shù)接近開關(guān)）發(fā)出計(jì)算脈沖計(jì)算其長度。 
   （5）鑄坯切斷并發(fā)切割完畢信號(hào)，關(guān)閉切割氧、預(yù)熱氧、燃?xì)怆姶砰y，同步機(jī)構(gòu)壓塊抬起，脫離同步。切割機(jī)行走電機(jī)得電，切割機(jī)快速返回；到切割機(jī)減速位后，以慢速運(yùn)行，并停在切割機(jī)原位上；割槍同時(shí)返回，并最終停在切割小車原位上。 
   5、火焰切割機(jī)的常見故障 
   （1）大車運(yùn)行受阻。主要原因有：大車軌道變形錯(cuò)位使車輪受卡，減速器損壞或電氣故障（線路接地、短路、斷路，電機(jī)壞）等。 
   （2）切割槍橫向移動(dòng)受阻。主要原因有：走行輪的軸承損壞；走行軌道上有異物，軌道變形；減速器損壞；電氣故障（線路接地、短路、斷路，電機(jī)壞）等。 
   （3）切割槍垂直升降不靈或不穩(wěn)。主要原因有：減速器損壞；升降夾緊輪損壞或受阻；聯(lián)軸器連接部分松脫；電氣故障（線路接地、短路、斷路，電機(jī)壞）等。 
   （4）鋼坯切割不斷的問題則應(yīng)從切割槍的位置、火焰的長度、氧氣量等方面去查找原因。 
   結(jié)語 
   隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，數(shù)控火焰切割機(jī)設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)在工業(yè)工程中將占有越來越重要的地位，涉及專業(yè)及領(lǐng)域更多，技術(shù)更新更快，也將更加復(fù)雜，要想把此項(xiàng)工作做好管好，技術(shù)工作人員需要不斷地積累經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，與時(shí)俱進(jìn)。 
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