《山东冶金》　　2005年第1期

卧式空心卷取机在热轧窄带钢中的应用

杨  锋
（山东冶金机械厂，山东 淄博 255064）

摘　要：热轧窄带钢卧式卷取机由卷取装置和咬入装置组成，带钢由夹送辊咬入，经导板喂入卷取辊之间的报盒中，完成无心卷取过程。影响成卷率的关键是诱导装置的结构及其与夹送辊及四个卷取辊之间的位置关系是否协调，经改进后的卷取机，平均成卷率达到99.8％以上。
关键词：卧式空心卷取机；热轧窄带钢；成卷率
中图分类号：TG333.2+4　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2005）01-0063-02

1 卧式空心卷取机原理与结构

　　热轧窄带钢卧式空心卷取机为连轧连卷，采用自动咬入、卷取和卸卷。与立式卷取机相比，卧式卷取机具有结构简单、占地面积少、投资少、维护方便等优点。但其成卷率低于100％，对成材率和轧机作业率影响较大，适于中小型带钢厂选用 。
1.1 工作原理
　　图1为卧式空心卷取机结构示意图。
    电机启动后、通过分配箱、万向接轴分别带动夹送辊、卷取驱动辊旋转，带钢通过夹送辊咬入、经过渡导板喂入四个卷取驱动辊之间的抱盒内，在此完成无心卷取的过程。随着带卷外径的增大，抱盒的开度随之增大，当一条带钢卷完、一个带卷形成，此时开启汽缸6、推动抱盒张开，带卷落入成品滑槽滑至输出辊道运走，然后进入下一个工作循环 。


图1 卧式空心卷取机结构示意图

1.2 卷取机结构与成卷过程
　　带钢在卷取机中的运动过程如图2所示。卷取机由卷取装置和咬入装置两部分组成。带钢经进口导卫，由夹送辊咬入后沿出口导卫盒上过渡导板运行与1＃卷取辊接触、进入1#抱盒、然后依次与2#卷取辊、2#卷取辊、2#抱盒、4#卷取辊接触，并在1#～4#卷取辊的驱动下形成带卷。随着带卷的增大，两个下卷取辊向外扩张，此时带钢为连轧连卷。因卷取辊直径大于夹送辊直径，带钢出夹送辊后不再与过渡导板接触。随着带卷中心逐渐下移至O2位置。整卷形成后由两个卸卷汽缸拉开辆个下卷取辊完成卸卷。卷取装置通过四连杆机构和扇形齿轮的啮合来保证运动的对称性。


图2 卷取过程示意图

1.3 卷取成型条件
　　700℃以上的带钢经咬入辊与过渡导板送入卷取装置4个成型驱动辊，使带钢发生弹塑性变形,首先形成350mm的圆环。使带钢变形的力N是驱动辊对带钢的作用力。如图3所示，使带钢卷取成型的条件是：在形成第一圈时4个卷取辊的作用力大于带钢变形力。在最大卷时，两下卷取辊对带卷的作用力应保证能将带卷托起，同时4个卷取辊对带卷均有一定的作用力，该力应大于带钢成卷变形力。 因此，随着带卷重量的变化，配重也应变化。


图3 卷取成型受力图

2 影响成卷率和卷取质量的因素

2.1 影响成卷的因素
　　卷取机卡钢的随机性较大，可分为未成卷卡钢和成卷卡钢。山东冶金机械厂生产的卷取机2000年9月至2001年2月卡钢情况见表1。

表1 卧式卷取机卡钢情况统计 %

卡钢情况

原   因

概率/%

未成卷卡钢

夹送辊处卡钢

下卷取辊卡死不动

2

上下夹送辊间隙偏大

5

进口导卫宽度及其与夹送辊位置不合适

2

卷取速度小于轧制速度

6

在抱盒处卡钢

抱盒与卷取辊间隙过大

20

抱盒与卷取辊位置不合适

25

过渡导板与卷取辊位置不合适

12

黑头钢、开花头钢

4

两下卷取辊之间

下夹送辊不动

3

导卫盒下底板偏短、偏低

2

成卷后卡钢

形成数卷后卡钢

配重太重

3

导卫盒下底板太长、太低

1

卷取结束后不落卷

抱盒侧板宽度偏小或不对正

6

卸卷汽缸打不开

9

2.2 提高成卷率及卷取质量的措施
　　在卷取机结构一定的前提下，影响成卷率的关键是诱导装置的结构及其与夹送辊及四个卷取辊之间的位置。诱导装置的作用是强迫带钢按照预期的理想状态运动，在实际生产中应注意以下问题：
    （1）诱导装置必须对正。
　　（2）进口导卫下卫板与爬坡辊道面在同一平面上，比下夹送辊辊面低10～20mm，上卫板比上夹送辊辊面高5～15mm，导轮控制钢带左右位置不偏斜，应比红条大6～10mm。
　　（3）出口导卫盒的侧板出口宽度应与抱盒宽度一致；过渡导板的斜度、圆弧形状及其与1#卷取辊的位置决定了带钢第一卷的形状及带钢在卷取辊与抱盒之间的腔体内的弯曲运动过程，其位置应保证带钢头部与1#卷取辊的接触位置比1#卷取辊水平轴线低0～30mm，否则易造成带卷心部松散且内径偏小，甚至堆钢；下卫板要注意长度和斜度及其与夹送辊的位置。
　　（4）抱盒的作用是强迫带钢依次与2#、3#、4#辊接触。弧形板与卷取辊的间隙应小于带钢厚度，其半径应大于4个卷取辊的内切圆半径。侧板宽度对控制带卷塔形高度起关键作用，应比带钢宽度大10～25mm。
　　（5）上夹送辊为主动辊，下夹送辊为自由辊，上下辊间隙视带钢厚度调整量为0.5～1mm。
  　（6）四个卷取辊直径相同，且大于上夹送辊直径，上夹送辊直径大于下夹送辊。夹送辊与卷取辊磨损严重后，表面出现台阶，直径发生变化，易造成塔形超差。因此在轧制一定吨位或由小规格换大规格时须更换。

3 结  语

　　山东冶金机械厂生产的卧式卷取机经过多次改进后，平均成卷率达到99.8%以上，完全能满足带钢生产需要，说明该卷取机结构设计是可行的，诱导装置及其它辅件设计合理，提高成卷率和卷取质量的关键是导卫的安装与卷取机的维护。

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