改进结构的冷轧薄板卷取机卷筒
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改进结构的冷轧薄板卷取机卷筒页数:3
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卷取机卷筒故障及维护分析页数:2
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带钢可逆冷轧卷取机兼作开卷机的改造
增加 自 动对中装置和功能 ， 确保带钢卷取整 齐。其 次， 增设轧机的摆动导 向辊等装置 ， 方便开卷穿带 ， 节省 时 间人力 。
显然 两种 技 改 方 案 差别 很 大 、 有 优 劣 。第 一 各
种方案技术先进 、 成熟和可靠 ， 但是设备多、 投资大 、 占地多。全套 自 动对中开卷机组 ， 包括有上卷小车 、
Ｓ Ｌ ｎ —ｉ Ｕ ｉ ｇ ｘ
（ ｉｎＮ ｎｆｒ ｕ ｔｌｒｙＤ ｓ ｎａｄＲ ｓａｃ ｔｕｅ， ｉｎ７ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｘ ｋ ｏ－ ｒ ｓ ａｕｇ ｅｉ ｎ ｅｅｒｈＩ ｉ ｔ Ｘ ｈ １０ １Ｃ ｉａ ｅ ｏ Ｍｅ ｌ ｇ Ｎｓｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｖ ｅ ｆｉ ｃ ｎ ｉ ｉｎ ｅ ｉ ｔ ｐ ｔ ｒ ａ ｉ ｇａ ｄ ｕ ｓ ａ ｙ ｅ ｓｉ ｐ ｒ ｔ ｎ ｆ ｒ ｈ ｏｄ ｓｒ ｌ ａ ｄ ｃ ｉ ｒｄ ｕ ｌ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｉｗ ｏ ｏ ｖｎ ｅ ｃ ｎ ｓｒ ｅ ｄｎ ｎ ｎ ｔ ｄ ｎ ｓ ｏ ｅ ａｉ ｏ ｅ ｃ ｌ ｔ ｐ ｍｉ ｎ ｏｌ ｏ ｂ ｅ ｎ ｉ ｈ ｅ ｎ ｏ ｔ ｉ ｌ ｅ
部 电气控 制 系统 ； 外增 加 １台相 同的 自动 对 中开 另 卷机 取代 开 卷箱 ， 并且 配备 上卷小 车 。 第二 种 技改方 案 ： 主要 改造 酸洗卷 取机 等设备 ，
程度和张力大小 等等。因此 ， 酸洗机组卷取 区段适 当增 加对 中立辊 数量 和调 整 对 中立 辊位 置 ； 高卷 升
２ 技 术 改造 方 案 的 比较 选择
已有 的 闲置 开卷 机组设 备 和不相 匹配 的现 用开
持和带钢“ 跑偏 ” 的随动 ， 从而保证卷取带 钢边缘能
够 始终对 齐 。
实际上 ， 自动 对 中 卷 取 机 的 上 述 对 中 功 能 即
卷取机胀缩卷简故障分析及改进措施
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｕｎｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ；ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
７６
万方数据
（上接第７２页）建立现货市场，一方面满足随机用户 陆联运的模式势在必行，一是运输能力和有效订单
的需求，另一方面通过产品的定置管理和分捡、加
的匹配，不仅表现在综合交付能力，而且也是减少
工、配送能力，实现产品的进一步升值，达到预期的 非计划产品的关键一步，在火车运输的订单数量的
创收目的。
限定以及汽车运力和订单的匹配方面要努力缩小
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ６口ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｏｏｎｔｒａｅｔｇ ａｎｄ
ｏｆ
“ａｃｃｕｒａｔｅ ｓｔｏｒａｇｅ”ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｌｅｘｉｂｌｙ．Ｉｔ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ Ｊｉｎｕｎ Ｓｔｅｅｌ ｓｈｏｕｌｄ ａｉｍ ａｔ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ髓ｎｓｅ ｏｆ ｐｕｎｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓａｌｅｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ。 ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｏｒｄｅｒ ｓｉｇｎｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓａｌｅｓ ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｌｏｗ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｐｕｎｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
冷轧卷取机悬臂卷轴支撑的设计改造
了机 组工 艺装备 的优化 。
向支 撑 ， 方式 需要 复杂 的土建基 础施工 ， 此 同时 占用 较 大设 备 空 间 。 酸洗 机 组 以及 新改 造 的重卷 机组 开 卷 、 取 ， 支 撑采 用 摆臂 支撑 ， 卷 其 即在悬 臂 轴支 撑端 水平 垂直 线上 的一 侧 ， 安装 一套 带支座 的摆臂 装置 ， 通过 液压 缸驱 动 ， 实现悬臂 轴 的径 向支 撑 ， 方式 需 此 占用较 大 设 备 空 间 。 比较 成 熟 的在线 悬臂 设 备轴 支 撑， 多采 用斜 向固定滑道 架伸缩 支撑 和摆臂 支撑 ， 但 这 些 方式 需 占用较 大 设备 空 间 ， 还要 进行 复 杂 的土
２ ２ 结构 设 计 ．
因卷 轴 端 部 与轴 支 撑安 装位 置 偏 移距 离 较大 ， 即 需要 支 撑 装 置轴 向移动 的距 离较 大 。 为保 证 支 撑 装 置 的刚 性 ， 尽 量缩 减此 尺 寸 。 要 为此 ， 摆臂 梁 设 将 计 成 偏 斜 梁 结 构 ， 向移动 尺 寸 确 定 为 １ ０ ｍ， 轴 ９ ｒ 支 ａ 撑 轴通 过 两 套 滚动 轴承 与 轴 套联 接 固定 ， 以 自由 可 转 动 ， 伸缩 液压缸 的驱 动下 ， 在 轴套可 沿导 向键轴 向 滑动。 轴 支撑 固定座 和转臂 安装 及工位 要能够 最 大限
维普资讯
２０年 第 ４ ０６ 期
新 疆 钢 铁
总 １０ 期 ０
冷轧 卷 取 机 悬臂 卷 轴 支撑 的 设 计改 造
王 爱 民 王 国 义
（ 疆 八 一钢 铁 股 份 有 限公 司 ） 新 摘 要 ： 针 对 八 钢冷 轧厂 引进 冷 连 轧 机组 卷 取 设 备 存 在 的不 足 和 生 产 需求 ， 要 介 绍 了对 冷 轧 卷 取机 悬 臂 卷 轴 主
向支 撑 ， 方式 需要 复杂 的土建基 础施工 ， 此 同时 占用 较 大设 备 空 间 。 酸洗 机 组 以及 新改 造 的重卷 机组 开 卷 、 取 ， 支 撑采 用 摆臂 支撑 ， 卷 其 即在悬 臂 轴支 撑端 水平 垂直 线上 的一 侧 ， 安装 一套 带支座 的摆臂 装置 ， 通过 液压 缸驱 动 ， 实现悬臂 轴 的径 向支 撑 ， 方式 需 此 占用较 大 设 备 空 间 。 比较 成 熟 的在线 悬臂 设 备轴 支 撑， 多采 用斜 向固定滑道 架伸缩 支撑 和摆臂 支撑 ， 但 这 些 方式 需 占用较 大 设备 空 间 ， 还要 进行 复 杂 的土
２ ２ 结构 设 计 ．
因卷 轴 端 部 与轴 支 撑安 装位 置 偏 移距 离 较大 ， 即 需要 支 撑 装 置轴 向移动 的距 离较 大 。 为保 证 支 撑 装 置 的刚 性 ， 尽 量缩 减此 尺 寸 。 要 为此 ， 摆臂 梁 设 将 计 成 偏 斜 梁 结 构 ， 向移动 尺 寸 确 定 为 １ ０ ｍ， 轴 ９ ｒ 支 ａ 撑 轴通 过 两 套 滚动 轴承 与 轴 套联 接 固定 ， 以 自由 可 转 动 ， 伸缩 液压缸 的驱 动下 ， 在 轴套可 沿导 向键轴 向 滑动。 轴 支撑 固定座 和转臂 安装 及工位 要能够 最 大限
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２０年 第 ４ ０６ 期
新 疆 钢 铁
总 １０ 期 ０
冷轧 卷 取 机 悬臂 卷 轴 支撑 的 设 计改 造
王 爱 民 王 国 义
（ 疆 八 一钢 铁 股 份 有 限公 司 ） 新 摘 要 ： 针 对 八 钢冷 轧厂 引进 冷 连 轧 机组 卷 取 设 备 存 在 的不 足 和 生 产 需求 ， 要 介 绍 了对 冷 轧 卷 取机 悬 臂 卷 轴 主
冷轧平整机卷取系统的优化改造
冷轧平整机卷取系统的优化改造【摘要】针对莱钢冷轧平整机的生产现状，结合单机架四辊平整机组的生产工艺,对于本平整机生产过程中的生产效率差,成材率低等问题,本车间通过研究与探讨后,着重对影响平整产量与成材率的卷取系统进行优化改造，主要是从平整工艺、设备、程序及人员操作几个方面入手。
通过此方案的改造与实施后,平整机组的各项生产指标都得到了较好的改善。
【关键词】冷轧带钢平整机卷取系统建张打滑1.概述平整是冷轧生产的重要工序，其作用是：(1)消除退火带钢的屈服平台，调制好带钢的综合力学性能；(2)通过设定平整延伸率，改善带钢的平直度；(3)通过毛化辊系的平整，使带钢表面具有一定的粗糙度。
此外，平整工序改善了带钢厚度精度，并能消除轻微的表面缺陷，因此平整生产对质量的保证有着十分重要的作用。
莱钢板带厂冷轧薄板的平整机组的投入，标志着莱钢冷轧退火产品的生产成功，为莱钢产品的多元化与高端化掀开了新的一页。
莱钢平整机组自09年6月份试生产以来，共生产合格退火钢卷17850余吨，为我厂取得了较大的经济效益。
但是，按照平整机组年设计40万吨的产能计算，我们的生产还远远未达到设计要求，虽然受到钢铁市场形势的影响限量生产，而通过实际的平整生产过程中可以分析得出，平整机卷取系统的缺陷是制约着整个平整生产工序的瓶颈。
在平整穿带过程中,由于带钢头部无法顺利缠绕卷筒紧贴卷取机，导致平整建张时出口段容易打滑，造成建张失败,有时需建张4～5次才能成功建张。
据统计平整平均每次建张都在20分钟以上，严重影响了平整生产效率。
此外，由于频繁地建张，带钢对平整卷取设备的冲击伤害比较大，同时对钢卷的内芯也容易产生挫伤错层等缺陷，卷取过程中就会出现不同程度的塔形缺陷等，对退火产品质量和成材率都造成了较大影响。
2.平整机卷取系统的现状分析平整机组的卷取系统主要由卷筒（Φ610mm*1550mm，带封闭楔的四棱锥卷筒），皮带助卷器（7.5mm厚*900mm宽），压尾辊（Φ260mm * 800mm，表面衬胶）和穿带导板（可伸缩式）组成。
冷轧卷取机卷筒工作原理
冷轧卷取机卷筒工作原理冷轧卷取机，这名字听起来挺高大上的，其实它的工作原理就像我们在厨房里做菜一样，简单易懂却又颇有门道。
今天就让我带你走进这个机器的世界，看看它是怎么把一卷卷钢材变得又薄又漂亮的，嘿，别急着打瞌睡，咱们这可是个充满乐趣的过程呢！1. 什么是冷轧卷取机？冷轧卷取机，简单来说，就是把金属材料，尤其是钢铁，在室温下轧制成薄板的机器。
你可能会想，为什么要在“冷”的情况下轧制呢？这就要说到它的优点了！冷轧的金属往往比热轧的金属更坚固，表面也更光滑，像是给它穿上了光鲜亮丽的衣服，真是让人眼前一亮呀！这台机器的工作就像是在舞台上表演，钢板在这里转个圈，再转个圈，最后变成了优雅的“舞者”。
1.1 工作过程的准备在一开始，咱们得准备好材料。
先把厚厚的钢卷送到机器上，就像把食材准备好放到厨房一样。
然后机器就开始运转了。
你可以想象，轧制机就像是一位技艺高超的厨师，钢卷在它的手中被压得越来越薄，哎呀，真是“功夫下的真不少”啊！1.2 卷取环节的精彩当轧制完成后，卷筒的工作就开始了。
这个过程就像是把美食装盘，必须讲究分寸。
机器里的卷筒就像是个超级能干的助手，把轧好的薄钢卷卷起来，轻松自如，犹如在包饺子一般！你想想，若是没有这个环节，轧好的钢卷可就得乱成一团，简直是没法看。
机器在这里发挥着无可替代的作用，让一切变得整整齐齐，漂亮又实用。
2. 冷轧的好处2.1 强度与韧性冷轧的最大优势，就是它的强度和韧性。
经过冷轧处理的金属，分子结构紧密，力量十足。
这就好比一个体格健壮的运动员，力量感十足，又不会轻易受伤。
无论是在建筑、汽车，还是家电行业，冷轧钢材的需求都是一块“香饽饽”，真是让人爱不释手！2.2 表面质量冷轧出来的钢材，表面光滑得就像刚磨好的镜子，反光得让人都想多看几眼。
这种优质的表面处理，使得冷轧钢材更易于涂装和加工，减少了后续处理的麻烦。
你说，这么好的材料，谁能不爱呢？3. 注意事项与维护当然，再好的机器也得好好维护，冷轧卷取机也不例外。
带卸套筒位的卷取机卷筒涨缩故障诊断
带卸套筒位的卷取机卷筒涨缩故障诊断
胡志威， 况群意
（ 中冶南方工程技术有限公司， 湖北武汉 ４３０２２３）
摘要： 在某冷轧处理线的调试过程中， 由于旋转涨缩液压缸的制造原因， 导致现场 ３ 台卷取机的卷筒涨缩出现了无法 由缩径位涨至涨径位的故障 （该卷筒设计有 ３ 个工作位： 即卸套筒位、 涨径位和缩径位）。 针对该故障， 根据现场设备运 行现象， 通过理论分析和现场动作实验， 诊断出了该故障原因， 提出了解决方案， 并最终解决了该问题。
可能的原因之一是旋转接头 Ａ 口与 Ｂ 口相互串通，
两腔的压力相等， 活塞杆不能缩回， 与 Ｃ 口没有关
系。 作者现场进行了以下实验分析。
图 ３ 液压缸与旋转接头结构示意图 减压阀 ５������ ２ 压力设定为 ７ ＭＰａ， 卷筒缩至最小径 并使换向阀 ９ 保持在 ａ 位， 切断油缸前端供油， 关闭 球阀 １１������ １ 和 １１������ ２， 换向阀 ６������ １ 换向 ｂ 位， 松开换向 阀 ９ 操作手柄恢复至 ｂ 位， 测得油缸无杆腔压力 ｐ１ ＝ ５������ ３ ＭＰａ， 约 ３０ ｍｉｎ 后 压 力 仍 保 持 不 变。 ｐ１ ＜ ７ × （３００２ －１１０２） ／ ２５０２ ＝ ８������ ７ ＭＰａ， 表明球阀 １１． １ 或者 旋转接头存在泄漏。 减压阀 ５������ ２ 压力设定为 ７ ＭＰａ， 卷筒缩至最小径 并使换向阀 ９ 保持在 ａ 位， 切断油缸前端供油， 换向 阀 ６ 换向 ｂ 位涨径， 关闭球阀 １１������ １ 和 １１������ ２， 换向阀 ９ 恢复至 ｂ 位， ｐ１ 为 ５������ ３ ＭＰａ， 保持 ３０ ｍｉｎ 后压力不 变。 此时 ｐ１ 与上次实验值一样， 表明油液并未从有 杆腔串至无杆腔。 否则， ｐ１ 将会升高。 （３） 液压缸设计或加工问题。 假设有杆腔 Ｐ２ 根 本无法供油而导致了卷筒无法涨开。 根据图 ４ 所示， 两种原因可能导致该现象： （１） 有杆腔油口的设计 或加工位置偏向油缸前端， Ｐ３ 供油后被浮动活塞堵 死， （２） 活塞未加工台阶， 缩径后活塞堵住供油口。 现场将卷筒缩至最小径后关闭球阀 １１������ ３， 换向阀 ６ 换向使卷筒涨径， 关闭球阀 １１������ ２， 拆掉液压缸有杆 腔堵头， 缓慢打开球阀 １１������ ３， 使浮动活塞慢慢停留 在 Ｓ１ 位置， 结果发现， 有杆腔油口孔未钻通， 被浮 动活塞堵死， 油缸的实际加工油道示意图如图 ４ 所 示， 验证了 “Ｐ３ 供油后， 有杆腔油口被浮动活塞堵 死” 这一假设。
胡志威， 况群意
（ 中冶南方工程技术有限公司， 湖北武汉 ４３０２２３）
摘要： 在某冷轧处理线的调试过程中， 由于旋转涨缩液压缸的制造原因， 导致现场 ３ 台卷取机的卷筒涨缩出现了无法 由缩径位涨至涨径位的故障 （该卷筒设计有 ３ 个工作位： 即卸套筒位、 涨径位和缩径位）。 针对该故障， 根据现场设备运 行现象， 通过理论分析和现场动作实验， 诊断出了该故障原因， 提出了解决方案， 并最终解决了该问题。
可能的原因之一是旋转接头 Ａ 口与 Ｂ 口相互串通，
两腔的压力相等， 活塞杆不能缩回， 与 Ｃ 口没有关
系。 作者现场进行了以下实验分析。
图 ３ 液压缸与旋转接头结构示意图 减压阀 ５������ ２ 压力设定为 ７ ＭＰａ， 卷筒缩至最小径 并使换向阀 ９ 保持在 ａ 位， 切断油缸前端供油， 关闭 球阀 １１������ １ 和 １１������ ２， 换向阀 ６������ １ 换向 ｂ 位， 松开换向 阀 ９ 操作手柄恢复至 ｂ 位， 测得油缸无杆腔压力 ｐ１ ＝ ５������ ３ ＭＰａ， 约 ３０ ｍｉｎ 后 压 力 仍 保 持 不 变。 ｐ１ ＜ ７ × （３００２ －１１０２） ／ ２５０２ ＝ ８������ ７ ＭＰａ， 表明球阀 １１． １ 或者 旋转接头存在泄漏。 减压阀 ５������ ２ 压力设定为 ７ ＭＰａ， 卷筒缩至最小径 并使换向阀 ９ 保持在 ａ 位， 切断油缸前端供油， 换向 阀 ６ 换向 ｂ 位涨径， 关闭球阀 １１������ １ 和 １１������ ２， 换向阀 ９ 恢复至 ｂ 位， ｐ１ 为 ５������ ３ ＭＰａ， 保持 ３０ ｍｉｎ 后压力不 变。 此时 ｐ１ 与上次实验值一样， 表明油液并未从有 杆腔串至无杆腔。 否则， ｐ１ 将会升高。 （３） 液压缸设计或加工问题。 假设有杆腔 Ｐ２ 根 本无法供油而导致了卷筒无法涨开。 根据图 ４ 所示， 两种原因可能导致该现象： （１） 有杆腔油口的设计 或加工位置偏向油缸前端， Ｐ３ 供油后被浮动活塞堵 死， （２） 活塞未加工台阶， 缩径后活塞堵住供油口。 现场将卷筒缩至最小径后关闭球阀 １１������ ３， 换向阀 ６ 换向使卷筒涨径， 关闭球阀 １１������ ２， 拆掉液压缸有杆 腔堵头， 缓慢打开球阀 １１������ ３， 使浮动活塞慢慢停留 在 Ｓ１ 位置， 结果发现， 有杆腔油口孔未钻通， 被浮 动活塞堵死， 油缸的实际加工油道示意图如图 ４ 所 示， 验证了 “Ｐ３ 供油后， 有杆腔油口被浮动活塞堵 死” 这一假设。
改善铝材卷取机卷筒性能的途径
设计 修改 的卷取 机卷 筒 ，已通过 一年 多设备 运
条热轧 生产 线 、西 南 铝 ２ ０ ８０热 轧 机 等项 目均 得 到
采用 。
ｌ 扇 形板 ；２ 棱 锥 套 ；３ 主轴 ；４ 芯 轴 一 一 一 一 图 １ 原 有 的 四棱 锥 卷 筒
经 过 多年 的生产考 验反 映出该 卷筒存 在 以下不 足 。（ ） 轴经 常发 生 变形 和断 裂 。原 因 是芯 轴 为 １芯
１ 原 有 的 卷取 机 卷 筒介 绍
铝热 轧生 产线 卷取机 通常采 用 四棱 锥 卷筒 ，其 结构 如 图 １所 示 ，卷 筒 芯 轴 驱 动 棱 锥 套 作 轴 向移 动 ，扇形 板产生 径 向位移 ，而使 卷筒胀 径 。棱锥套 支持 着扇 形板 的两翼 ，胀径 时也 作径 向位移 而 向外 伸 出 ，棱 锥套顶 面能 与扇形 板构 成一个 整 圆 ，因而 卷取 薄带 时不会 产生 压痕 。卷筒 更换 比较方 便 ，将 通过 胀缩 缸 中间 的芯 轴轴端 螺母 卸下 ，即 可抽 出卷 筒 。因此 ，该 四棱 锥卷 筒 在 ２ ０世 纪 铝 热 轧 生产 线
５ ０或 ７ ０ 目的是在 保证 液压 胀缩 缸 尺寸 不过 大 ：８ ，
的前提 下 ，适 当增 大棱 锥 的斜 度 ，使卷 筒具备 自动
缩 径 的条件 ，但在 卷取 过程 中不产 生 自锁现象 。
（ ） 化 为两 层 结 构 。将 棱 锥 套 、卷 筒 轴 、芯 １简
３ 使 用 效 果
上运用 较 多 ，如德 国 Ａｕ ｏ 的“ ＋４ 和 “ ＋３ 两 ｌｎｒ ｆ １ ” １ ”
经常 损坏 ，原因是该 部位 应力集 中 。（） 形板 与棱 ３扇 锥套结合面 由于容易粘合和卡死 ，原 因是该 部位受拉 力和弯曲力 ，温度 高 ，润 滑条件 较差 。（） ４ 卷筒结 构
条热轧 生产 线 、西 南 铝 ２ ０ ８０热 轧 机 等项 目均 得 到
采用 。
ｌ 扇 形板 ；２ 棱 锥 套 ；３ 主轴 ；４ 芯 轴 一 一 一 一 图 １ 原 有 的 四棱 锥 卷 筒
经 过 多年 的生产考 验反 映出该 卷筒存 在 以下不 足 。（ ） 轴经 常发 生 变形 和断 裂 。原 因 是芯 轴 为 １芯
１ 原 有 的 卷取 机 卷 筒介 绍
铝热 轧生 产线 卷取机 通常采 用 四棱 锥 卷筒 ，其 结构 如 图 １所 示 ，卷 筒 芯 轴 驱 动 棱 锥 套 作 轴 向移 动 ，扇形 板产生 径 向位移 ，而使 卷筒胀 径 。棱锥套 支持 着扇 形板 的两翼 ，胀径 时也 作径 向位移 而 向外 伸 出 ，棱 锥套顶 面能 与扇形 板构 成一个 整 圆 ，因而 卷取 薄带 时不会 产生 压痕 。卷筒 更换 比较方 便 ，将 通过 胀缩 缸 中间 的芯 轴轴端 螺母 卸下 ，即 可抽 出卷 筒 。因此 ，该 四棱 锥卷 筒 在 ２ ０世 纪 铝 热 轧 生产 线
５ ０或 ７ ０ 目的是在 保证 液压 胀缩 缸 尺寸 不过 大 ：８ ，
的前提 下 ，适 当增 大棱 锥 的斜 度 ，使卷 筒具备 自动
缩 径 的条件 ，但在 卷取 过程 中不产 生 自锁现象 。
（ ） 化 为两 层 结 构 。将 棱 锥 套 、卷 筒 轴 、芯 １简
３ 使 用 效 果
上运用 较 多 ，如德 国 Ａｕ ｏ 的“ ＋４ 和 “ ＋３ 两 ｌｎｒ ｆ １ ” １ ”
经常 损坏 ，原因是该 部位 应力集 中 。（） 形板 与棱 ３扇 锥套结合面 由于容易粘合和卡死 ，原 因是该 部位受拉 力和弯曲力 ，温度 高 ，润 滑条件 较差 。（） ４ 卷筒结 构
卷取机卷筒部件及其芯轴的制造工艺研究
卷取机卷筒部件及其芯轴的制造工艺研究杨顺田;高焕【摘要】卷取机用途广泛.卷筒则是热轧卷取机的核心部件.根据卷筒部件的结构、工作原理和主要技术要求,深入开展了卷筒部件的制造工艺研究,重点分析了核心零件的问题——芯轴的结构及加工工艺.卷筒部件的卷曲圆采用相关零部件“组装-加工”组合式工艺的整体加工方案；芯轴加工采取“中心孔+中心堵”的技术措施,卷筒部件及其芯轴的制造一次获得成功.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)028【总页数】4页(P8444-8447)【关键词】卷筒;卷筒芯轴;卷曲圆;结构分析;工艺研究【作者】杨顺田;高焕【作者单位】四川工程职业技术学院,德阳618000;四川建筑职业技术学院,德阳618000【正文语种】中文【中图分类】TH162卷取机是将产品卷成卷的机械设备［1，2］。
就复杂程度而言，冶金行业的1780热轧钢板地下卷取机具有代表性，如图1所示。
主要参数有:工作直径(扇形板直径)Ф762 mm，卷材最大宽度:碳钢1 630 mm;不锈钢1 600 mm，卷材厚度碳钢(1.2～12.7)mm;不锈钢(2.0～10.0)mm，钢卷最大外径Ф2 150 mm，钢卷内径Ф762 mm，钢卷最大重量30 t。
其工作原理是在高压下能实现卷筒“胀缩”以改变其直径大小，常采用斜楔式的斜面柱塞式，在液压缸(或复位弹簧)所产生的径向压力作用下，锥形芯轴可左右移动，当芯轴左移时，斜面效应使得卷筒张开变大，反之，使卷筒收缩变小，达到在高温状态下高速卷取带钢的目的。
而卷筒则是这一机构的核心部件，芯轴则是核心零件。
卷取机的卷筒结构有几种，现介绍的卷筒属于斜楔式、油缸顶出式的无极胀缩卷筒，其结构复杂，精度要求很高，同时具有较高的强度、刚度，才能保证长期稳定的工作。
其制造工艺是保证该部件加工和装配质量的关键。
若按现有的制造工艺不能满足要求［3］，为了达到卷取机设计性能要求，进行卷筒部件与芯轴制造工艺研究是十分迫切的。
卷取机卷筒的设计分析
０ 引 言
近年来 ， 国钢铁 产量正 以每年 递增 ２ ～３ 我 Ｏ ０
（ ）实心 卷筒式 ：结 构简 单 ，强 度刚度 高 ，无钳 １ 口。缺点 ：不便 于卸 卷 ，轧制 张力过 大易产 生塑 性变 形 。近年 被可控 涨缩 卷筒 取代 ，现常 采用转 盘式 双卷
筒结 构 。 （ ）链板式 ： ２ 结构 较 复杂 ， 刚性差 、 造困难 ， 制 一
度太 大会 导致涨缩 油 缸行 程也 随之增 加 。
卷取 机主要 由卷 筒 、涨 缩油缸 、回转接 头及 传动 系统 组成 。传 动系统 由电机 、制动 器 、联轴 器和 减速
机 等构成 。卷筒 的涨缩 一般 是通过 液压 控制 卷筒尾 部 的涨 缩油 缸来实 现 ，而卷筒 的旋转 运动则 由电机通 过 联轴 器 、减 速机 带动卷 筒转 动来实 现 。卷 筒旋 转将 酸 洗后 的带钢 卷成 卷料 ， 用卷 筒的涨 缩把 卷料 卸下 ， 利 从 而实 现卷取 机 的卷取 和卸 卷工作 。 ２ 卷取 机 的卷简 结构 卷 筒是 卷取机 的重要 组成部 分 ，一般 有 以下几 种 结构形 式 ：实心卷 筒式 、链板式 、弓形块 径 向液压 钳 口闭式 、扇形 块 四棱 锥式 和扩 张锥式 、扇 形块 八棱锥 等等 。现 阶段 在冷 轧机组 主要应 用有 两种 ，扩 张锥式 和 四棱 锥式 。
收 稿 日期 ：２ ０—５３ ；修 回 １期 ：２０ 一Ｏｌ ０ ９０ — １ ７ １ ０ ９ ｌ—８ 作 者 简 介 ：谢 磊 （ ２ ）男 ， 疆 克 拉玛 依 人 ． 读 硕 士 研 究 生 。 １８ 一 ， 新 ９ 在
（ ）扩 张锥式 ：其 主要 零件 为锥套 、拉 杆 、空心 ６
酸 洗线 的工作 原理是 ：热轧 卷料 （ 料 ） 原 由开卷机 开卷 ，在酸 洗槽 中除 去氧化铁 皮 ，然后 经水 洗 、钝化 、 烘 干 ，进 入 张力装 置 ，最 后经卷 取设 备将 带钢 卷取成
首钢迁钢2160mm平整机组卷取机卷筒结构优化及改造
首钢迁钢&!-$K K 平整机组卷取机卷筒结构优化及改造刘%晗 王月月 彭铁辉 李克诚 濮维飞 王%雷!泰尔重工股份有限公司"安徽马鞍山&Z#$$$$摘%要 随着高强钢%多相钢%薄带钢等高附加值钢种的出现"热轧平整机组卷取机卷筒的性能亟待提高&针对首钢迁钢&!-$KK 平整机组卷取机卷筒难以自动卸卷的工作故障"分析了卸卷时卡钢和塔卷的形成原因"并对该卷筒钳口结构进行了改进与优化&在钳口咬合处增加了导向平台"填平了原结构中呈锐角的铰链开口"为带钢搭出了平整的插入路线&钳口夹紧时带钢不会再受到铰链开口的挤压和剪切&改造后的卷筒在便利性和可靠性方面都得到了明显改善&可作为后续卷筒设计或改造的简单参考"具有一定的指导意义&关键词 卷取机卷筒#钳口#结构优化中图分类号 (1###O &%%文献标识码 +%%文章编号 !$$!,!"-. &$&& $!,$!$-,$W*):#*:)'(,4*&3&C '*&,%'%0*)'%+-,)3'*&,%,-&!-$33-('*),((3&((#,&("),-E &'%F '%&),%'%0+*""(9,GH *0G ^N :84<"U +01d 9@7E 9@"c ?01(6@7396"^N o @7C 3@<="c :U @67R @6"U +01^@6!(46@A 8@4T E N <B9G H A E 25'"^H B'"b 4h 4<G 34<&Z#$$$"236<4$51+*)'#*'U 6H 3H 3@36=3T 4D 9@74BB@B G H @@D G G 9C 34G 36=3G H A @<=H 3G H @@D "K 9D H 6I34G @G H @@D 4<B H 36<G H A 6I G H @@D 4II@4A @B 6<A @C @<H E @4A G "H 3@I@A R 5A K 4<C @5R C 56D @A K 4<BA @D 6<35H 7A 5D D 6<=G L6<I4G G K 6D D K 9G H P@6K IA 5T @B 9A 7=@<H D E '+C C 5A B6<=H 5H 3@Q 5A L6<=PA @4LB5Q <Q 36C 36G B6R R 6C 9D H H 549H 5K 4H 6C 9<D 54B6<=5R &!-$K KG L6<I4G G K 6D D C 56D @A K 4<BA @D "H 3@C 49G @G 5R G H 9C L 4<B H 3@A @4G 5<G R 5A H 3@R 5A K 4H 65<5R H 5Q @A G 34I@B C 56D G B9A 6<=H 3@9<D 54B6<=IA 5C @G G 4A @4<4D E V @B'(3@G H A 9C H 9A 4D B@R @C H G 5R C 56D @A j 4QQ 4G 4D G 56K IA 5T @B 4<B 5IH 6K 6V @B'+=96B@ID 4H R 5A K6G 4BB@B 4H H 3@j 4Q "Q 36C 3R 6D D G 9I H 3@G 34A I74<=D @B 36<=@@B=@6<H 3@5A 6=6<4D G H A 9C H 9A @"4<B C A @4H @G 4G K 55H 36<7G @A H 65<A 59H @R 5A H 3@G H A 6I G H @@D 'N <H 36G Q 4E "H 3@G H A 6I Q 6D D <5H P@G S9@@V @B 4<B G 3@4A @B PE H 3@36<=@@B=@Q 3@<H 3@j 4Q6G C D 4K I@B'(3@C 5<T @<6@<C @4<B A @D 64P6D 6H E 5R H 3@K 4<BA @D Q 4G G 6=<6R 6C 4<H D E 6K IA 5T @B 4R H @A K 5B6R 6@B'(36G I4I@A 6G 6<G H A 9C H 6T @4<B C 4<P@9G @B 4G 4G 6K ID @A @R @A @<C @R 5A G 9PG @S9@<H B@G 6=<5A H A 4<G R 5A K 4H 65<5R C 56D @A K 4<BA @D '6"7.,)0+'C 56D @A K 4<BA @D #C D 4K I #G H A 9C H 9A 4D 5IH 6K 6V 4H 65<收稿日期 &$&!,$-,&-#修订日期 &$&!,$*,&"作者简介 刘晗!!""!,$"男"泰尔重工股份有限工程师"主要研究方向'板带材生产线开卷机%卷取机卷筒的设计及研发&$%前言带钢卷取机是轧钢生产线上的一种常用设备"广泛应用于轧钢%酸洗%脱脂%连退%平整%纵剪%重卷%镀锌%镀锡等生产线)!*&卷筒作为开%卷取机的核心零部件"决定了开%卷取机的适用范围%运行稳定性%寿命及维修周期等#因此卷筒的结构及形式优良与否"在很大程度上影响了开%卷取机的整体稳定性及使用寿命&目前市面上较常见的热轧卷筒结构主要为连杆,柱塞式"冷轧卷筒结构主要分为棱锥套式%棱锥轴式%斜楔开式及斜楔闭式几种结构"其中斜楔闭式结构简单"涨大时扇形板间无空隙"所卷取的钢带的内层质量较好"是目前使用较多的. All Rights Reserved.平整机组卷取机卷筒)&,Z*&!%卷筒结构及工作原理如图!所示为卷筒结构示意图"首钢迁钢&!-$K K平整机组卷取机卷筒为斜楔闭式结构"主要由空心主轴%拉杆%轴向斜楔%径向斜楔%扇形板%钳口扇形板!一$%钳口扇形板!二$%十字头%弹簧%螺杆等零部件构成)W*&空心主轴前半部分为空心四棱柱结构"后半部分为空心台阶轴结构#拉杆穿入空心主轴内部圆孔中#十字头通过螺母固定于拉杆前端"轴向斜楔通过十字头连接在拉杆上且与径向斜楔为斜面配合结构"共同安装于空心主轴轴向矩形凹槽内#扇形板通过螺杆及弹簧安装于空心主轴轴向矩形凹槽中"钳口扇形板!一$与钳口扇形板!二$根部为铰链结构"安装于空心主轴轴向圆形凹槽中&图!%卷筒结构示意图%%图!卷筒工作时"空心主轴轴向相对静止不动"胀缩油缸驱动拉杆向右做轴向运动"带动十字头及轴向斜楔向右运动"迫使径向斜楔沿卷筒径向向外运动"克服弹簧弹力顶起扇形板"并使钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$绕铰链点转动"咬住插入钳口扇形板!一$与钳口扇形板!二$之间缝隙的带钢头部"如图&所示"此为卷筒的涨大及钳口夹紧过程#随后主电机通过减速箱带动卷筒旋转进行带钢的卷取#卷取一卷带钢完成后"胀缩油缸通过拉杆带动十字头及轴向斜楔向左运动"径向斜楔沿卷筒径向向内收缩"扇形板在弹簧弹力作用下收缩"实现卷筒的缩径"同时钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$绕铰链点反向转动"松开被咬住的带钢头部"在卸卷小车的作用下"将带卷顺利移出"完成了一卷带钢的卷取过程&图&%卷筒涨大%钳口夹紧带钢示意图&%问题及原因分析本文所述的首钢迁钢&!-$K K平整机组卷取机卷筒"在带钢卷取完成卸卷时经常会出现钳口卡住带钢头部"难以自动卸卷的现象#强行卸卷就会出现带钢整体移出"但带钢头部仍卡在钳口内造成塔型卷#在卷取厚度较薄的带钢时此现象尤为频发&极大的影响了带钢质量和生产效率&图#为卷筒卷取的带钢实物照片"从图#中可以看出"带钢头部变形严重"本来平直的带钢现在变的凹凸不平"变形的带钢难以从狭窄的钳口中顺利移出"造成卸卷困难&图#%带钢头部变形照片经现场排查及分析"钳口卡钢"难以自动卸卷的主要原因是卷筒钳口结构不合理"挤压带钢头部造成带钢头部凹凸不平"难以卸卷&钳口装. All Rights Reserved.置是卷筒的重要组成部份"结构合理的钳口装置应具有夹紧力均匀%不打滑#运行稳定%安全可靠等特点#且要求维护检修方便"互换性强#同时对带钢内层的影响尽可能小)-*&现卷筒钳口结构如图Z 所示"缩径状态时"钳口张开"钢带进入钳口区域时"由于穿带停止不及时%穿带角度不对%带钢弯曲%钳口夹紧过程中钳口扇形板!二$尖点下压钢带等条件的影响"带钢头部经常性的会插入钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$根部所形成铰链处#此处夹角&为锐角"角度较小"钢带头部在钳口夹紧过程中会被钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$根部的&角挤压的凹凸不平"影响卸卷&图Z%原钳口结构示意图#%结构优化及改造方案针对钳口卡钢"难以自动卸卷的现象"对现卷筒在结构上进行了优化和改造&!!$钳口扇形板!二$的肘部增加了凸出的导向台阶"其在带钢头部插入至钳口中时起到了导向作用"保证了带钢头部可以顺利的插入钳口根部的圆形凹槽处#同时凸出的导向台阶也填平了原结构的锐角开口"带钢头部不会再插入铰链开口受到挤压和剪切&!&$钳口扇形板!一$的对应位置增加了可容纳钳口扇形板!二$导向台阶的凹槽"钳口开合时"此凹槽与钳口扇形板!二$的导向台阶配合作用"为带钢搭出了平整的插入路线"形成了导向平台"有利于钢带的插入&如图W 所示为优化后钳口结构示意图"优化后的卷筒在缩径状态时"钳口张开"钢带进入钳口区域"钳口扇形板!一$的凹槽及钳口扇形板!二$的导向台阶配合作用"为带钢搭出了平整的插入路线"原为锐角的&角现在变为角度很大的钝角"钢带进入钳口后会直接插入钳口根部"不会再被夹角&处咬伤&图W%优化后钳口结构示意图Z%强度校核为防止结构修改对卷筒强度产生较大影响"进而导致卷筒强度不足影响正常工作使用"需对原结构及改进后的结构进行强度校核&ZO !%模型建立由于卷筒其他部分并未改动"为节省资源及便于计算"利用:10.!/Z*分别建立钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$优化前后的三维模型"并划分网格"其中钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$根部应力集中处是分析的重点"网格划分设定较小"其余位置网格相对较粗&简化后的模型及网格划分结果如图-所示&图-%网格划分及边界条件设置ZO &%接触定义 边界条件及材料设置ZO &O !%模型中的主要接触定义卷筒运动过程中主要接触有扇形板根部圆柱与主轴圆形凹槽之间的摩擦副以及扇形板底面与. All Rights Reserved.径向斜楔之间的摩擦副&此二处摩擦副之间都有润滑脂润滑"且摩擦力对本强度校核影响不大"因此忽略此二处摩擦不加考虑"钳口条与钳口扇形板!一$设置为面面接触&ZO&O&%边界条件设置)-,/*钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$根部圆柱面采用圆柱形约束"沿轴向旋转自由"其余自由度固定#钳口扇形板!一$中钳口条上表面及钳口扇形板!二$中钳口条在钳口扇形板!二$上的投影面采用固定约束#钳口扇形板!一$与径向斜楔接触面及钳口扇形板!二$与径向斜楔接触面施加垂直于面方向的相应大小的力&边界条件设置情况如图-所示& ZO&O#%材料设置钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$均采用Z$2A06b5+合金结构钢"密度*/#$L=\K#"弹性模量&$"$$$b c4"泊松比$O&""抗拉强度.J)"/$b c4"屈服强度.-)/#W b c4)"*&ZO#%应力分析采用J6K C@<H@A04G H A4<求解器"解算类型选择Je^!$!线性静态,全局约束"钳口扇形板与径向斜楔接触面施加的力经计算大小为Z!&&#" 0"加载运算结果如图*所示&图*%钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$优化前后应力云图对比由图*的应力分析结果可知"原结构钳口扇形板!二$最大等效应力为&Z/O"W b c4"钳口扇形板!一$最大等效应力为#-*O&#b c4#对钳口结构进行优化与改进"优化后的钳口扇形板!二$最大等效应力为&*/O#/b c4"钳口扇形板!一$最大等效应力为#"ZO WZ b c4&由图*可以看出"此优化方案对钳口扇形板的强度影响较小"钳口扇形板!一$及钳口扇形板!二$主要应力集中部位及最大等效应力的大小都没有很大改变"以最大等效应力#"ZO WZ b c4计算"安全系数0Kl.K9.K4gl&O!!v&"可以满足正常工作条件下的使用要求&W%结论!!$本文所述卷取机卷筒卸卷困难的主要原因是钳口结构设计不合理"钳口挤压带钢头部造成带钢头部凹凸不平"卡在钳口内部"难以卸卷&!&$结构优化后钳口扇形板!二$的肘部增加了凸出的导向台阶"填平了原结构的铰链开口"带钢头部不会再插入铰链开口受到挤压和剪切"带头平整&!#$优化方案对钳口扇形板的强度影响较小"可以满足正常工作条件下的使用要求&参考文献)!*%鲍思贺"陈述良"等'板带车间机械设备设计)b*'北京'冶金工业出版社"!"/*')&*于建升'热轧酸洗线卷取机结构对自动卸卷影响)>*'冶金设备"&$!/"ZZ!$Z$'-$[-/,*$')#*孟继跃"刘升学'冷轧开卷取机分类及特点分析)>*'现代冶金"&$!&!$Z$'*,/')Z*向干江"李明"刘洪涛"等'热轧平整卷取机卷筒整体结构改造)>*'装备维修技术"&$$$!$Z$'#' )W*杨丰产"彭铁辉"罗志仁'热轧平整机组卷取机卷筒改造设计)>*'重型机械"&$&$!$Z$'-'. All Rights Reserved.)-*李良洪'冷轧可逆式大张力卷取机研制'冶金设备'&$!!!$#$')**靳哲"苏华"吴安民'开卷机卷筒扇形板受力分析与仿真)>*'冶金设备"&$!#!J!$'#')/*唐涌'热轧平整分卷大张力卷取机卷筒设计)>*'冶金设备"&$!#!$W$'Z')"*成大先'机械设计手册)b*'北京'化学工业出版社"&$$&')!$*张光通'迁钢热轧酸洗线卷取机结构优化实践)>*'中国钢铁业"&$&$')!!*牛野'热轧!W$$K K平整分卷机组的技术特点)>*'中国金属通报"&$&$!$W$'&')!&*张结刚'热轧带钢卷取机卸卷塔形的分析与处理)>*'金属材料与冶金工程"&$&!"Z"!$&$'W')!#*王光成'卷取机卷筒故障及维护分析)>*'中国设备工程"&$!*!!!$'&')!Z*李子俊"乔东博'卡罗塞尔卷取机卸卷故障研究)>*'汽车零部件"&$!*!$!$'#')!W*李建华"黄永胜'冷轧薄带卷筒压印成因分析及控制措施)>*'现代冶金"&$$"!$W$'#')!-*李良洪"李华"夏念平'冷轧连退线开卷机卷筒结构分析与改进)>*'冶金设备"&$!Z!$W$'W/,-$"**')!**王毅"杜建伟"张振营'冷轧窄带钢卷取机故障分析及改造)>*'流体传动与控制"&$!-!$W$'W' )!/*张明生'热轧平整机表面缺陷类型及控制措施)+*\\第八届中国金属学会青年学术年会')2*'沈阳"&$!-')!"*刘东'热轧平整机组消除质量缺陷的工艺及二次缺陷的成因和预防)>*'本钢技术"&$!*!$-$'!W$,!W&')&$*陈永平'首钢京唐热轧&&W$平整分卷机组)>*'金属世界"&$!!!$W$'-#,-Z')&!*蔡岚玲'热轧平整线卷取机卷筒故障分析与对策)>*'冶金设备"&$!#!$W$')&&*周宏亮'!W$$K K平整机组卷取机故障分析及处理)>*'鄂钢科技"&$!!!$!$'&'. All Rights Reserved.。
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改进结构的冷轧薄板卷取机卷筒
作者：陈守东
作者单位：马鞍山北光冶金机械有限责任公司,安徽马鞍山,243100
刊名：
科技资讯
英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
年，卷(期)：2010(3)
被引用次数：1次
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