卷取机卷筒钳口的改进

2014-11-06李雷生王若然

冶金设备 2014年1期

李雷生刘俊王若然

（北方重工集团有限公司辽宁沈阳110025）

1 前言

山东泰钢60万t热轧不锈钢退火酸洗机组项目是具有较高自动控制水平的一条连续退火酸洗线。主要工艺段分为开卷机组、焊接机组、退火机组、破磷机组、抛丸机组、酸洗机组、平整机组、卷取机组。卷取机组位于尾段的收卷位置（图1），卷曲的整齐、紧密成为打包产品是否美观合格的一个关键环节。卷取机组在使用过程中出现了压板断裂、钳口缸漏油等故障，通过经验分析，对压板进行加强设计、对钳口缸进行了改进，满足了使用要求。

图1 工艺布置图

2 卷取机主要参数结构功能及存在问题

卷取机组主要由液压剪、碎料收集、过渡辊道、侧导对中、入口夹送及卷取机本身组成。

2.1 主要技术参数

主要技术参数见下表1。

表1 技术参数

2.2 设备结构功能

本设备是由减速箱、卷筒装配、推板装置、活动支承、缓冲辊装置、集中润滑系统等组成。置于出口段的末端，用于将工艺段处理过的不锈钢带卷成卷。卷筒由直流电机通过二级减速而传动。为了防止穿带过程中钢卷的松卷，本设备设有压辊装置。为了保证开卷过程中卷筒的刚度，卷筒的前端设有活动支撑。卷取机的机体在卷取过程中为保持带材与机组中心线对中，通过液压缸（伺服缸）在固定底座上滑动。推板用于卸卷时与钢卷车辅助把钢卷推出。活动支承用于卷取过程中支承卷筒轴。减速箱体设有滑动支座和用于E P C对边的伺服液压缸。

2.3 存在问题

卷取机在实际使用过程中，经常出现一些问题，卷取不同厚度的钢带时所产生的张力是不一样的，卷取厚度在9mm以上时，卷取机钳口压板被9.5mm厚度的不锈钢钢带拉出，九个M10×55的螺钉被拉折；钳口缸在几次使用之后，出现了漏油现象，严重影响了钢卷的表面质量。

3 卷筒钳口原始设计结构分析和整改

卷筒轴由四片扇形板和四棱锥套组合起来，安在主轴上，在涨缩缸的推拉力作用下，通过心轴，使四棱锥套在主轴上滑动，靠斜面的作用，实现扇形板的涨缩。此油缸为活塞式的，一端通过法兰与卷筒主轴把合在一起，另一端与旋转接头把合在一起，通过旋转接头的进回油来实现活塞的移动。

卷筒采用液压涨缩的四棱锥结构（图2），卷取机卷筒扇形板中设有一个液压卡紧的钳口，用钳口紧紧卡住带钢头部进行带材头部的卷取。针对压板折断分别进行了压板加强改造、导向结构改造和缸体升级改造。

图2 卷筒结构

1）压板加强改造：根据这种结构可以分析判断出压板折断主要原因应该是受力过大过载所致，理论设计与实际使用出现不匹配现象。在张力为15kN的情况可以平稳运转，加速或张力过载时出现异常情况就是考验结构强度的时机。卷取机的卷取质量主要体现在卷取整齐度、钳口咬紧度及卷取受力度的平稳性上，把图2的卷筒之钳口处剖开来分析压板受力大小、方向（图3）。根据经验比较可得出液压缸支撑力及咬入时钢带张力F1与F2的合力F合，概括出几种力的方向、大小关系及对应的参数来大致算出设备运作的保险数据。