窄带钢立卷收集区设备及其应用 |
| 2012-06-12 14:17 作者：贾新辉 张 浩 蔡立 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑：GuiGu 【搜索试试】
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摘要：介绍窄带钢立卷收集区设备及其应用。
关键词：窄带钢；收集区设备；应用
中图分类号：TG333.17文献标识码：A文章编号：1671—7597（2012）0410
【《硅谷》杂志2012年4月下刊文】
0引言
近几年来随着焊接技术的不断发展，逐渐形焊管、螺旋焊管等以窄带钢为载体的多个行业。窄带钢生产作为这个行业的源头，窄带钢在钢铁行业中供不应求。本文介绍了窄带钢立卷收集区设备及其应用。
1概述
热带钢卷取收集生产线是指从末架轧机后至成品带卷的所有设备，一般是按照卷取机的卷取方式来分为：卧式无芯卷取机、卧式有芯卷取机、立卷（立式有芯卷取机）卷取收集生产线。我厂已经生产了十几条抽芯式立卷卷取收集生产线，典型生产线为天津岐丰520带钢生产线，在产品设计和生产制造方面占有一定的优势。本文主要介绍抽芯式立卷卷取收集生产线设备。
工艺流程：
抽芯式立卷卷取收集生产线工艺为从末架轧机出来的水平方向的带钢经过扭转导槽翻转90°，变成垂直方向，经过三叉区的1#夹送辊，带钢交替进入分叉装置、水冷导槽、2#（3#）夹送辊、蛇形振荡器后，蛇形竖立在运行中的一条平板链上，在平板链上冷却、测量板厚，进入卷前夹送辊、五辊张力机、压卷辊，到达立式卷取机卷成带卷，点焊带尾，由拨卷机把带卷拨到快速链上，经自由辊到到慢速链，打卷，带卷经推翻钢到电动平车的收集槽中，在此处三到五个带卷打成一包，吊走入库。按照从前到后的顺序一般分为四部分：扭转振荡区域设备、平板运输链设备、卷取区域设备、收集区域设备。
2扭转振荡区域简介
扭转振荡区域由扭转导槽、各种水冷导槽、夹送辊、分叉装置、振荡器组成。
1）扭转导槽的作用是通过渐变的弯曲斜面把带钢由水平变成垂直，扭转导槽的材质是耐热铸铁，要求内槽弧面光滑、顺畅自然，用砂轮清除有可能阻碍或划伤轧件的凸物等。各种水冷导槽的内槽（即中间的开口槽）是竖直带钢的跑槽，两侧的封闭槽是通循环水冷却槽壁和带钢，为了使冷却效果好，循环水从带钢进入侧进水，进水口位置低，从带钢出来侧回水，回水口位置高。各种水冷导槽内槽不允许有焊缝、夹渣、毛刺等阻碍带钢运动的凸起物存在，各导槽连接时要小头进大头，拐弯要顺畅自然。
2）扭转振荡区夹送辊的作用有三个：1#夹送辊把扭转导槽出来的带钢进一步竖直起来送入分叉装置，进入水冷导槽，是带钢从水平传送到竖直传送的分界点；夹送辊的主要作用是拐弯，尽可能地缩短扭转区的长度，节省空间；2#和3#夹送辊的作用是把竖直的带钢送入振荡器，为振荡器能够顺利工作提供了保证。扭转区夹1#送辊线速度比末架轧机的转速高5-8%左右为了和匹配，末架轧机的，2#和3#夹送辊的线速度比1#夹送辊的线速度高5%左右，这样有利于带钢穿入夹送辊并且可以防止堆钢。扭转区的夹送辊工作状态是：自由辊压紧传动辊----两辊旋转----带钢进入两辊之间----撞开自由辊（气缸仍然是伸出状态）----带钢通过。整个过程中气缸始终是伸出状态，这样传动辊和自由辊才可以把带钢传送出去。
3）分叉装置：作用是通过气缸的动作带动分叉板动作，把带钢分别送入不同的水冷导槽。分叉板的小头必须藏在水冷导槽的后面，这样不会妨碍带钢的运行。
4）振荡器：作用是把直的带钢振荡成蛇形，使其能够竖立在平板链上来冷却。电机采用交流变频电机来调整振荡头的频率，40-240次/分。减速箱由一对锥齿轮减速，减速箱的输出轴上连接有偏心半接手，用螺栓联接偏心轴，它们的相对偏心距有0mm-60mm可调。一般安装时偏心距60mm，摇杆一端空套在偏心轴上，另一端连接振荡头，振荡头套在固定轴上。当电机带动减速箱旋转时，偏心轴带动摇杆作往复移动，振荡头就会绕固定轴左右摇摆，角度正负30度。从振荡头导槽内穿过的带钢也左右摇摆，成为蛇形。
扭转振荡区域的导槽、夹送辊、分叉装置、振荡器是相互关联相互制约的，分叉装置的动作必须和1#夹送辊的动作协调，夹送辊送完一根带钢，分叉装置的分叉板必须动作，让下一根带钢进入另外的导槽；振荡器前面的夹送辊的线速度必须和振荡器的动作频率相互匹配，一般情况下，振荡器的振荡频率要快一些，这样不会堆钢，而且在平板链上的蛇形也规矩，尽可能地少接触两侧的挡钢板，板面质量好。
3平板运输链
平板运输链安装在振荡器后面，经过振荡头出来的带钢直接成蛇形竖立在平板运输链上，边冷却边向前移动，送至卷前夹送辊。平板链的主要作用是冷却和输送作用。送入卷取机的带钢温度不超过540℃-620℃，温度高于金属相变温度点，产生金属的重结晶和不良的晶粒扩大；若温度过低，则卷取时负荷大，而且卷成的带卷塔卷严重，外形不美观。带钢在平板链上的主要降温方式是热辐射，蛇形竖立在平板链上的带钢表面直接向空气中辐射热量。平板链链板上开有长槽是降低了带钢向链板的热传导，同时也加大了带钢底面的热辐射。每条轧线上布置两条链，两条链的中心线间距为4m或3.5m。链速范围为0.2m/s-1.5m/s，平板链的长度L由成品带钢的长度L1、振荡器前夹送辊的线速度v1（m/s）、振荡器的频率f（次/min）、平板链的链板有效宽度B和运行速度v2（m/s）有关。成品的总长度L1由钢坯的大小和成品带钢的厚度、宽度计算，长度以45-50米为多。
4卷取区域
卷取区域有卷前夹送辊、五辊张力机、助卷辊、立式卷取机本体、拨卷机、卷取平台组成。
1）卷前夹送辊安装在平板链后面，从平板链运输过来的带钢头部进入卷前夹送辊，经过五辊张力机、助卷辊、到达立卷的卷芯别住后，开始卷取带钢。卷前夹送辊的作用有两个，一个是把带钢头送入卷取机，卷取机卷上3-5圈后，夹送辊气缸缩回，夹送辊打开打开，等到带钢快要卷完时，夹送辊的气缸伸出，夹送辊合上，夹住带尾，防止带尾左右摆动，送入卷取机。通过以上的分析，卷前夹送辊的工作过程是断续的，而且是在卷取机工作的开始和将要结束的时候，所以卷前夹送辊的线速度是0.75m/s，而且不用调速，所以卷前夹送辊的采用的是YZR电机，在电机和主动辊之间增加一个减速箱减速，主动辊装配和自由辊装配和扭转区的夹送辊基本一样，保证了互换性能。
2）五辊张力机安装在卷取机的前面，主要作用是卷取带钢时给带钢张力，保证卷成的带卷密实，不松垮，除此之外还起到矫平带钢的作用。五辊张力机主要有三个固定辊和两个移动辊组成，固定辊和移动辊都是自由辊，没有动力输入，交错布置。当带钢从固定辊和移动辊之间穿过时，利用带钢的反弯以及带钢和辊子之间的摩擦力在五辊张力机和卷取机之间形成张力，张力的大小和辊缝大小及摩擦力的大小有关，通过调整移动辊上的丝杠来调整辊缝的大小。因为固定辊和移动辊都是自由辊，有时候摩擦力不够，带卷过松，可以把固定辊的一个辊子和移动辊的一个辊子的轴承改为轴套，而且把轴套与轴和轴承座点焊上，形成滑动摩擦，加大摩擦力，这样就会提供足够的张力了。
3）卷取平台上面的压紧辊安装在五辊张力机后面，压紧辊的侧面安装有导板，带钢从五辊张力机出来后，顺着导槽----压紧辊的侧导板----压紧辊的辊子----进入卷取机卷芯的钳口内，当卷上3-5圈后，压紧辊离开，卷取到最后几圈时，压紧辊又压紧带卷保证带尾顺利绕紧，卷取结束后，继续压住带卷卷取机再转几圈，让带卷紧密结实，点焊住带尾。压紧辊由液压缸驱动。
4）拨卷机安装在卷取平台上，当卷取机卷取完毕后，卷取机卷芯缩回，拨卷机把带卷拨至快速链上，拨卷机返回，卷取机卷芯伸出，再次卷取。拨卷机由液压缸驱动。
5）抽芯式立卷本体，抽芯式立卷本体由一台直流电机带动一对螺旋锥齿轮旋转，大锥齿轮用螺栓安装在花键套上，花键套连接在转筒上带动转盘旋转并托住带钢卷；另一方面花键套通过渐开线花键带动花键轴旋转，锥心固定在花键轴上。滑块共四块，涨开时形成卷芯的外圆。滑块里面安装有套筒，套筒是偏心的，与滑块内孔形成卷芯的钳口，从五辊张力机出来的带钢沿导槽和压紧辊进入卷芯的钳口，然后开机进行卷取。卷取完毕后，卷取机停机，点焊带尾，压紧辊离开，卷取机缩芯，油缸拉动花键轴带动滑块通过燕尾槽在锥心内向下移动40mm的空行程，使卷芯缩小，油缸继续向下拉，滑块（卷芯）带着锥心一起向下，当卷芯完全落入转盘下，与带卷完全脱开，拨卷机把带卷拨走，拨卷机返回，卷芯升起，压紧辊返回，开始下一个卷取过程。通过以上的过程可以看出，卷取机的卷取过程是不连续的，每卷完一根带钢，就要停机，根据卷取机的特性，恒张力卷取，所以卷取机工作在电机的恒功率和恒扭矩阶段，一般选取直流电动机。
5收集区域由快速链、自由辊道、慢速链、推翻钢、电动平车组成。快速链的移动速度是0.3m/s，自由辊道链接快速链和慢速链，带卷在慢速链上时，单卷打包，检验喷字，所以慢速链至少可以承载5-8个带卷的重量。推翻钢设置在慢速链后面，当带卷慢慢地移动到慢速链主动轮处时，带卷沿慢速链的自由辊滑移到翻钢板上，翻钢油缸推动主轴旋转，翻钢板带着带卷直立起来，推钢油缸伸出推着推钢板把带卷推至电动平车的收集槽内，推钢板返回，翻钢板也返回原来的位置，一个推翻钢动作结束；重复这个过程，把3-5卷带钢放在电动平车上，同时，电动平车移动，另一个收集槽对准轧制线继续收集。前一个收集槽上的带钢打包，吊装入库。
虽然我们在立卷收集的设计中改进了很多地方，但是肯定还会有其他的问题，我们将会继续完善这些，把我厂的窄带钢卷取收集设备打造成精品工程。
参考文献：
[1]刘宝珩，轧钢机械设备，北京：冶金工业出版社.
作者简介：
贾新辉（1980-），男，汉族，河北省石家庄市人，助理工程师。（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载） |
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