大张力卷取机的研制及关键技术

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武钢技术团队自行转化设计制造的大张力卷取机,采用交流电机驱动、变频调速,把数字传感技术与卷取机液压伺服系统有机结合起来,实现卷筒旋转、卷筒张力调整以及卷筒动态胀缩全过程的自动控制,代表了21世纪卷取机发展的新成果。硅钢薄板卷材是冷轧产品中的精品,它在脆性、硬度等方面都比普通带钢大,因而在卷取产品中常常出现压痕、折印、甚至折断的情形,严重影响着硅钢产品的质量和成材率,许多国家为此进行了不懈的努力。本台大张力卷取机采用可控胀缩闭式卷筒,结构新颖的钳口形式、合理的减载槽、有效解决了这一难题。同时,由于卷取机采用了倒四棱锥轴卷筒形式,卷筒受力更加合理,结构更加简捷,动平衡性能好,此为提高轧制速度提供了有力保证。

卷取(开卷)机制造的过程,经历了由简单制造到数控机床仿形加工的工艺跃变,在设计上由常规设计测绘到计算机三维设计并模拟运行、虚拟考核的技术跃变。我们以5台捷克W200HD/NC数控加工机床为基本装备,进行了大张力卷取机的计算机三维设计,开发了适合于数控加工的全套软件。

带卷内层滑移是影响冷轧产品质量和成材率的一个重要原因。在大型轧机运行过程中,往往由于卷取张力的不平衡及其他因素的影响,引起卷取机卷筒缩径,因而带卷内层出现相对滑移,这就不可避免地擦伤带钢表面,滑移严重时,由于巨大的卷取径向力,使得内层带钢被迫“赶”到卷筒钳口及相邻扇形板之间的缝隙里,形成内层带钢的压痕、折印,尤其是在轧制0.5mm以下的薄板时,极易产生带钢折断的情形。

钳口装置是张力卷取机中一个极其重要的组成部分,合理的钳口装置应是夹紧均匀、不打滑;运行稳定、安全可靠,同时对带卷内层无伤害作用。旧式钳口装置,卷筒工作时,巨大的径向压力作用在外圆面上的固定钳口条上,使得钳口条上的压紧螺栓承受较大的变载荷拉应力,螺栓极易松动、折断。经过分析、试验、研究,发明了一种新型的结构形式。这种形式的钳口装置,受力合理,原螺栓约67%的拉应力被扇形板承担,由于缩小了钳口间隙,增加了小固定钳口的二次倒角,研制的新型钳口装置不仅解决了由于螺栓松动、折断导致工作不稳定的问题,而且对提高卷取带钢质量亦有很大的改善作用。