冷轧平整机组防缠导板的改进设计

夏定玲

（中冶南方工程技术有限公司，武汉 430223）

1 引言

近年来，随着环保意识的增强，设备的节能减排提到了前所未有的高度，轧钢设备的吨钢消耗也成为每个钢铁企业的关注重点。传统的平整机组设计中，为了提高成品的表面质量，设置的乳化液吹扫系统不仅消耗电能，而且形成了噪音污染。而无吹扫平整机技术不仅可以降低吨钢消耗，同时也可以防止乳化液污染带钢。而其中防缠导板的改进设计起到了关键性的作用。

2 防缠导板的结构设计

此防缠导板的基本结构如图1 所示。防缠导板主框架由主推液压缸推动，沿着设计的滑动中心线前进后退，精密定位装置控制其前进位置，保证和工作辊安全有效的距离。宽度方向上，根据来料的宽度值，设置可调挡板装置的打开宽度，以保证宽度方向上的非带钢通过区域的封闭性。

图1 结构示意图

此防缠导板的设计主要在两个方面做了重要改进。首先，设置了精密定位系统，结构如图2 所示。传统的限位装置为固定块，主要作用是保护防缠导板的超行程问题。此改进设计中将限位块设计为可随工作辊辊径大小调整的精密定位装置，由带旋转编码器控制的旋转电机驱动，旋转电机每转动一圈，防缠导板的行程改变0.5mm，在空载的状态下，调整好控制位置，待防缠导板靠近时准确定位，确保此防缠导板可在带钢出口处与工作辊形成相对封闭的区域，为带钢提供可靠防护，减少轧制过程中由上方滴落的乳化液对带钢造成的污染。如果选用14 位的旋转编码器控制，理论上分析，此装置可将防缠导板的位置控制在0.01mm 误差范围以内。

图2 精密定位装置（图1中的A 向）

再者，此防缠导板增加了宽度可调挡板装置，其结构如图3 所示。此装置由调宽电机驱动，通过传动轴带动丝杆同步转动，丝杆上装有螺母，与丝杆组成螺旋机构。滑动板可随螺母沿着滑动导杆在丝杆的驱动下左右运动，在滑动板与固定板之间安装有可自由开合的防护帘。当电机开始工作时，左右两侧便可同步打开或闭合。防护帘可保证带钢宽度以外的空间没有液体可从入口侧串流到出口侧污染成品带钢。

图3 宽度可调挡板装置（图1中的B 向）

通过以上结构改进，只需要根据工作辊辊径以及成品带钢的厚度，由精密定位装置限定防缠导板的前进位置，根据来料宽度设定宽度可调挡板装置的打开位置，便可最大限度地隔离乳化液，对出口带钢形成有效的全方位保护。

图4 计算模型示意图

3 控制计算

此防缠导板的设计要点是停靠位置的准确性，为满足其设计功能，需要一个计算模型来准确定位防缠导板的工作位置。先假设计算条件为平整机调零方式为下工作辊调零，同时，为了最大限度减小防缠导板与工作辊之间的缝隙，可考虑预留间隙控制在0.1mm。其计算模型如图4 所示。

设定计算模型位于以轧制线为X 轴、以轧辊中心线为Y 轴的坐标系中，坐标原点O 点为交点。可将防缠导板的运动轨迹线以方程组表示：

式中，点（a，b）为防缠导板运动起始点，α为运动轨迹与轧制线的夹角，R为工作辊辊径，h为出口成品带钢厚度，r为防缠导板前端圆角，S为防缠导板的运动行程，由此方程组可解出S 值，通过计算机程序控制系统，将信号输出给精密定位系统的电机，从而可达到预定的防缠导板工作位置。

4 结语

通过改进的防缠导板设计，可在带钢出口区域形成有效的封闭空间，以阻断成品带钢与乳化液的接触，从而可免去带钢吹扫装置从而达到节能降耗的目的，为新一代绿色轧制技术提供新的思路。