挤干辊的设计要点解析

2022-04-14代瑞娜

科学与信息化 2022年7期

代瑞娜

北京首钢国际工程技术有限公司北京 100000

引言

挤干辊是冷轧带钢厂用来酸洗、碱洗和水洗带钢工艺的重要设备。

本文要分析的项目是迁安酸洗，年产量95万吨，酸洗工艺段长89m，有3级酸洗、6级漂洗组成。每一级酸洗由一组挤干辊隔断，阻断酸液进入下一级酸洗。在酸洗段前设计了2组挤干辊，来防止倒带时酸液外流[1]。每一级的漂洗均有一组挤干辊隔断，防止漂洗液随带钢进入后续工序。在漂洗槽的出口也设计了2组挤干辊，挤干带钢上的水分，为下一步吹扫和烘干做准备。

本文要分析的挤干辊在平整机后边，双辊挤干，辊身长1850mm，辊子直径φ230～250mm。其中，平整机平整轧制的目的是改善带材的板形和机械性能，基本不具备带材厚度减薄功能。挤干辊每个上辊压下用两个气缸实现，每个辊子上部设置两个气缸，气缸型号200x100-G，缸径200mm，行程100mm。挤干辊每个下辊的提升靠两个螺旋升降机，升降机型号： SWL5-M-I-AIII-140FZ，最大起升力50kN。

1 挤干辊的工作过程描述

每个上辊压下都是靠两个气缸实现的，如图1所示，气缸缸杆通过球面套连接到上导轨上。上辊装配通过4个滚轮轴承挂到上导轨上。

上辊压下工作过程如下[2]：气缸活塞杆伸出0mm时为气缸初始位置，气缸无杆腔进气，缸杆下移一定行程后，接近开关发信号，辊子和带钢接触，然后缸杆继续下移5.5mm，如图1所示，上导轨下表面与上横梁上表面接触，滚轮轴承与上导轨上表面脱开，挤干过程中气缸无杆腔一直充满高压气体。

图1 上滚轮轴承脱开距离示意图

下辊提升靠螺旋升降机实现，如图2所示，下辊装配通过4个滚轮轴承支撑在下导轨上，滚轮轴承只是换辊时候用，挤干过程中不受力。

图2 下滚轮轴承脱开距离示意图

下辊提升工作过程如下：螺旋升降机杆伸出0mm时为升降机初始位置。螺旋升降机距离下横梁下表面13.5mm的空行程，走完空行程，螺旋升降机拖着下横梁下表面继续上移，下辊滚轮轴承与下导轨脱开，下辊上表面接触到带钢下表面后，螺旋升降机停止提升动作，此时升降机的出力只是用来平衡下辊装配的重量。螺旋升降机一直拖着带钢进行挤干的过程中，螺旋升降机除平衡下辊装配的重量外，还要平衡上辊装配的重量和气缸的压下力等。

2 挤干辊的拆辊过程

先将下插销装入下横梁，然后将上插销装入上横梁，同时插入下插销中，两个销分别将上插销与上横梁，下插销与下横梁锁紧。

传动侧2个拆辊扶手用8个锁紧销，上边4个，下边4个，上下分别固定到上下横梁上[3]。

拉拆辊扶手将上下辊系拉出2650mm，限位挡块对下横梁滚轮轴承进行限位（图中未示出）。

操作侧2个拆辊扶手用8个锁紧销，上边4个，下边4个，上下分别固定到上下横梁上。

此拆辊装置简单便捷，先用上下插销将上下横梁连为一体，然后再安装传动侧拆辊扶手，将整个辊系拉出后，再安装操作侧拆辊扶手，然后利用两侧拆辊扶手上的4个吊装孔天车吊走。

3 挤干辊设计要点

3.1 滚轮轴承不受力

挤干过程中，气缸压力传递给上导轨，上导轨再通过上横梁传递给上辊。体现在上辊压紧带钢后，气缸带着上导轨继续下移5.5mm，也就是滚轮轴承与上导轨间距5.5mm，挤干力是通过平面传递的，否则滚轮轴承容易损坏[4-5]。设计过程中，上横梁上面及上导轨的下面分别增加两块垫板，增加加工面。

下辊从螺旋升降机走完空行程开始滚轮轴承就与导轨分开了。滚轮轴承不受力，挤干过程中，螺旋升降机一直托着下辊[6]。

3.2 框架装配两侧窗口不同宽

本挤干辊中的横梁是由HW300×300×10×15 L=2670的H型钢加工而成，查标准GB/T11263-2017可得，弯曲度≤长度的0.15%，即弯曲度≤2670×0.15%，也就是说弯曲度≤4.005mm，操作侧窗口公称尺寸及其偏差值mm，横梁和两侧耐磨板（耐磨板如图3所示）的公称尺寸及其累积公差值mm，最大最小间隙分别为0.54mm，0.3mm，远小于4.005mm，而此处的间隙又不能设置太大，否则挤干过程中冲击比较大，所以如果框架装配传动侧与操作侧窗口设成宽度一样的尺寸，拆辊的时候容易造成卡阻，所以需要传动侧窗口（即安装辊系时辊系先通过的窗口）宽度比操作侧窗口（即安装辊系时辊系后通过的窗口）宽度宽10mm，即设置为mm，进而保证换辊过程顺畅无卡组。结构实现上就是传动侧与操作侧耐磨板厚度不一致，操作侧单侧耐磨板厚度10mm，传动侧单侧耐磨板厚度15mm。