铝带、箔轧机上、卸套筒装置的结构分析

2014-09-19郭会侠

有色金属加工 2014年1期

郭会侠

(中色科技股份有限公，河南洛阳471039)

铝带、箔材轧制生产中，厚度薄的带、箔材强度较低，卷材卸卷后容易塌卷，因此在生产0.2mm以下的卷材时，通常采用带套筒进行生产，生产线卷取侧设置上套筒装置，开卷侧设置卸套筒装置。为提高生产效率及降低操作难度，一些自动化程度较高的轧机还配有套筒返回装置，用于将卸套筒装置卸下的套筒返回到上套筒装置的套筒存放架上，方便下一道次的生产。鉴于不同机组的使用特点和使用要求不同，上、卸套筒装置的结构也有各自的特点。现就铝带、箔材加工机组中上、卸套筒装置的结构和技术特点进行分析。

1 铝带冷轧机上套筒装置

图1、图2所示为目前冷轧机组中常用的上套筒装置。此种上套筒装置主要包括移动装置、套筒架、套筒存放架三大部分。当套筒放置在套筒存放架尾部的上斜面时，套筒在自重作用下沿着存放架上斜面向前滚动，依次通过各个套筒隔离块后在2号拨叉处停下;通过2号拨叉及1号拨叉的控制，套筒滚动到移动装置的V型滚轮架上;移动装置连同套筒一起伸出，在V型滚轮架内置液压缸的驱动下，沿V型架上滚轮向前滚动，并将套筒套在卷取机悬臂卷轴上。

图1 Fig.1

此结构上套筒装置的优点:①存放架套筒导正装置能有效的将套筒导正，防止向前滚动时产生偏斜;②V型滚轮机构实现了从静摩擦到滚动摩擦转变，提高了效率，降低了设备磨损;③齿轮齿条倍增机构实现大行程稳定高效传递，使设备的结构更加紧凑，简洁;④螺母丝杆调整机构可以实现对套筒(即横移小车)在高度方向的微量调整;⑤此上套筒装置系统独立，不用借助其它设备独立完成上套筒功能，生产效率高。

此结构的上套筒装置设计时要注意以下几点:⑴套筒导正装置结构设计要保证两侧的导正机构的稳定性和同步性，以此保证套筒准确对中导正;⑵套筒隔离块在设计时，准确计算隔离块的重心位置，确保摆臂在无套筒时始终向上，以便套筒沿斜面向前滚动时起到隔离套筒的作用;⑶存放架和套筒架的上表面的斜面角度要选择合适，一般选择在0.5°～2°之间，上表面若有减震板角度可选大值，否则选小值;⑷ V型滚轮架的角度一般选取最小在60°，角度与套筒外圆相切，以保证套筒在V型架上的稳定性;⑸齿轮齿条结构尺寸设计时，注意齿轮齿条初始啮合位置的选择和齿轮行程的计算，确保套筒可以准确稳定的套到卷轴上;⑹套筒移动装置架体抗弯能力核算，以此可保证套筒的中心标高与卷轴中心一致。

图2 Fig.2

2 铝带冷轧机卸套筒装置

图3 Fig.3

如图3、图4所示，卸套筒装置由储料台、下滑架、套筒抱夹装置三大部分组成。操作过程为:套筒抱夹机构抱紧套筒，开卷机卷轴缩径，套筒抱夹机构沿卷轴轴线方向安全退出卷轴，再由下滑架带动套筒及抱夹机构沿横向返回;储料架上的拨叉将套筒翻转到储料架轨道上表面，套筒在隔离块的作用下逐步滚到储料台的最下端，当套筒达到一定数量后，由吊车将套筒吊走。同时，本设计具备卸小直径残卷的功能。

此结构卸套筒装置的优点:①适应范围广，不仅能处置套筒，还能处置一定直径规格的残卷;②设备刚性好，可靠性强，两个主要运动方向基础上均设置支承机构，对悬空设备进行辅助支承;③结构紧凑，运行效率高，机构中运用了齿轮齿条原理，使抱夹装置能够快速、平稳移动;④拨叉机构，能够实现将套筒从低位向高位的准确传递;⑤储料架上的套筒隔离块，能够实现对套筒或残料卷的逐步限位，逐步传递，使套筒或残料卷的传递稳定、可靠、准确。

此结构卸套筒装置设计时需注意以下几点:⑴套筒抱夹机构可以抱夹不同直径规格的套筒或残卷，因此机构要求刚性高，抱夹装置内部自适应支承板弧线轨迹要设计准确;⑵储料台上斜表面角度选择一般在1°～2°之间，可以保证套筒运行平稳，安全;⑶套筒隔离块的重心选择合适，配重计算准确，确保隔离块对套筒起到隔离作用;⑷由于拨叉有时需要翻转和提升残料卷，所以刚性要达到使用要求;⑸导轨要设置导向的导轮机构，以防偏斜。

图4 Fig.4

3 铝箔轧机上、卸套筒装置

图5所示为铝箔轧机的上、卸套筒装置。由于铝箔轧制来料料卷一般带有套筒，因此铝箔轧机套筒是在开卷机、卷取机内部循环使用。铝箔轧机机列长度一般较短，因此设计时一般把上、卸套筒装置和套筒返回装置作为一个整体考虑。首先，卸套筒装置将套筒从双锥头开卷机上卸下，套筒沿着套筒返回轨道的上斜面滚动到卷取侧上套筒工作位置，由机械手式的上套筒装置将套筒抱紧并提升到双锥式卷取机锥头的中心高度位置。

图5 Fig.5

此结构上、卸套筒装置的特点:⑴上套筒功能由皮带助卷器来完成，实现一设备多用途，有效的节约了生产成本，提高了生产效率，而且设备占用安装空间小;⑵由于升降机构行程比较大，要求两个导柱的平行度高，升降架的刚性要好;⑶套筒返回装置的斜面角度选择要合适，一般选用1°～2°之间，既能保证套筒在轨道上顺畅滚动，又不至于速度过快;⑷套筒返回装置的刚性要高，保证套筒在滚下时，导轨不会颤动;⑸套筒返回装置的拨叉刚性好，可以满足套筒滚下时的冲击。