卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與改造方案

【摘 要】介紹某1800mm爐卷軋線卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的工藝布置及設(shè)備組成，對(duì)該卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的改造方案對(duì)比優(yōu)選，對(duì)所采用改造方案進(jìn)行校核，確保其合理性。

【關(guān)鍵詞】側(cè)導(dǎo)板 結(jié)構(gòu) 工作原理 改造方案 計(jì)算

為適應(yīng)市場對(duì)鋼材需求結(jié)構(gòu)的改變，某鋼廠對(duì)其現(xiàn)有1800mm爐卷軋線改造升級(jí)。包括對(duì)原有爐卷軋機(jī)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)升級(jí)，縮短原軋線卷取區(qū)輸出輥道長度，在此區(qū)域內(nèi)增加三臺(tái)精軋機(jī)。由于輸出輥道長度縮短，將原有層流冷卻設(shè)備更換為冷卻效率更高的加密層流冷卻設(shè)備以節(jié)省空間，但原輸出輥道長度仍無法同時(shí)放置加密層流冷卻設(shè)備與卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板。而加密層流冷卻部分機(jī)械設(shè)備已無法改變，必需對(duì)原有卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板進(jìn)行改造，為層流冷卻設(shè)備讓出三個(gè)輥間距即1140mm的空間。

一、設(shè)備及工藝

（一） 工藝布置及功能

1.卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板位于加密層流冷卻與1#卷取機(jī)之間的輸出輥道上，用于將經(jīng)過層流冷卻后的板帶引導(dǎo)至卷取機(jī)進(jìn)行卷取。板帶出精軋機(jī)后，無法保證中心線與軋制中心線重合，卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板在卷取過程中始終對(duì)板帶起導(dǎo)向作用，使帶鋼對(duì)準(zhǔn)軋制中心線，防止塔形鋼卷的形成。

2.為保證板帶在側(cè)導(dǎo)板處順利通過，側(cè)導(dǎo)板分為喇叭口段與平行段。喇叭口段有利于對(duì)板帶向軋制中心線的引導(dǎo)，平行段對(duì)板帶位置進(jìn)行約束，將板帶中心對(duì)準(zhǔn)軋制中心線。

3.卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的開合由位置傳感器控制，當(dāng)收到板帶到來信號(hào)后，側(cè)導(dǎo)板即在適當(dāng)位置預(yù)擺開口度，并在板帶通過平行段時(shí)采用短行程控制，使板帶快速對(duì)中。

（二）設(shè)備組成

卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板主要由導(dǎo)板裝配、移動(dòng)裝置組成。

1.導(dǎo)板裝配

導(dǎo)板共六塊，傳動(dòng)側(cè)與操作側(cè)對(duì)稱布置。導(dǎo)板為焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)裝有耐磨襯板，采用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，襯板是易損件，需經(jīng)常更換。為了更有效地使用襯板，在設(shè)計(jì)上考慮將襯板兩面使用[1]。

2.移動(dòng)裝置

移動(dòng)裝置包括固定座、齒輪箱、聯(lián)軸器、液壓缸。固定座用于托起側(cè)導(dǎo)板末端，其上有一圓柱銷，插入側(cè)導(dǎo)板末端的槽形結(jié)構(gòu)中。側(cè)導(dǎo)板擺動(dòng)時(shí)，圓柱銷在槽形結(jié)構(gòu)中滑動(dòng)，起到對(duì)側(cè)導(dǎo)板的約束作用。齒條托架連接液壓缸與平行段側(cè)導(dǎo)板，下側(cè)把合有齒條，與齒輪箱中的齒輪嚙合，同時(shí)有聯(lián)軸器將兩個(gè)齒輪箱中的齒輪軸連接起來，實(shí)現(xiàn)平行段側(cè)導(dǎo)板的機(jī)械同步。液壓缸是側(cè)導(dǎo)板開合的驅(qū)動(dòng)裝置，安裝于各齒條托架末端，通過齒條托架帶動(dòng)側(cè)導(dǎo)板移動(dòng)。

二、改造方案比較與選擇

卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板，由六塊導(dǎo)板在卷取機(jī)前輸出輥道上對(duì)稱分布構(gòu)成（如圖1）根據(jù)對(duì)改造要求及設(shè)備組成的綜合分析，可有如下兩種改造方案：

方案A：將側(cè)導(dǎo)板5、6或側(cè)導(dǎo)板3、4縮短，將全部側(cè)導(dǎo)板向卷取機(jī)側(cè)移動(dòng)。

方案B：將側(cè)導(dǎo)板1、2縮短，側(cè)導(dǎo)板固定座向卷取機(jī)側(cè)移動(dòng)。

根據(jù)表1對(duì)方案A、B的比較，在不影響板帶正常通過的情況下，鑒于工作量的大小相差較多，方案B更加適合本次改造。

方案B包括從側(cè)導(dǎo)板中間與側(cè)導(dǎo)板邊部縮短矩離兩種方案，由于從側(cè)導(dǎo)板末端保留連接部分減掉三個(gè)輥?zhàn)娱g距，再將兩側(cè)焊接在一起的方案更容易保證側(cè)導(dǎo)板焊后的整體形狀，因此選擇此種改造方式。

三、改造方案校核

（一）問題的提出

由于側(cè)導(dǎo)板長度縮短1140mm，工作時(shí)側(cè)導(dǎo)板兩端沿輥?zhàn)虞S線方向距離不變，因此會(huì)導(dǎo)致側(cè)導(dǎo)板工作角度變大。

側(cè)導(dǎo)板長度由原長度7780mm縮短1140mm成為6640mm后，在平行段側(cè)導(dǎo)板處于最小開口度時(shí)，靠近平行段的銷孔側(cè)需向輥道中心線移動(dòng)540mm，此時(shí)側(cè)導(dǎo)板形成的擺角由原來的4°增加至4.65°，當(dāng)側(cè)導(dǎo)板以一側(cè)為固定側(cè)向輥道中心移動(dòng)時(shí)，另一側(cè)會(huì)補(bǔ)充側(cè)導(dǎo)板成角度以后所需增加的長度，這樣，對(duì)于側(cè)導(dǎo)板的改造就要考慮側(cè)導(dǎo)板上給輥?zhàn)宇A(yù)留的輪廓是否與輥?zhàn)痈缮妗?/p>

（二）計(jì)算驗(yàn)證

當(dāng)側(cè)導(dǎo)板處于最小開口度狀態(tài)時(shí)，喇叭口段側(cè)導(dǎo)板與軋制中心線所成的角度由4°增加至4.65°，對(duì)于側(cè)導(dǎo)板從垂直于輥?zhàn)虞S線到與輥?zhàn)虞S線成一定角度，此過程側(cè)導(dǎo)板的偏移量可以用下式表示。

式中α為側(cè)導(dǎo)板與軋制中心線夾角，L為輥?zhàn)又睆?/p>

因側(cè)導(dǎo)板的運(yùn)動(dòng)方式為以液壓缸帶動(dòng)側(cè)導(dǎo)板銷孔側(cè)沿輥?zhàn)虞S線方向作直線運(yùn)動(dòng)，因此當(dāng)側(cè)導(dǎo)板處于最小開口度時(shí)與軋制中心線成最大角度，側(cè)導(dǎo)板與輥?zhàn)又行木€相對(duì)位置的偏移量與預(yù)留孔到銷孔的距離成正比。原有側(cè)導(dǎo)板上距銷孔距離近的預(yù)留孔中心向近銷孔側(cè)偏移，距銷孔距離遠(yuǎn)的預(yù)留孔中心向遠(yuǎn)銷孔側(cè)偏移。因此，只需在相同偏心程度的預(yù)留孔中選取距銷孔端遠(yuǎn)的預(yù)留孔進(jìn)行計(jì)算。

將側(cè)導(dǎo)板預(yù)留孔選出五個(gè)特殊位置進(jìn)行分析，分別為預(yù)留孔中心與輥?zhàn)又行钠瞥潭认嗤c(diǎn)中的距銷孔側(cè)遠(yuǎn)端位置（如較2）。

輥?zhàn)幼罡唿c(diǎn)距側(cè)導(dǎo)板預(yù)留孔最低點(diǎn)距離為5mm，側(cè)導(dǎo)板與輥?zhàn)虞S線呈4.65°角時(shí)，沿側(cè)導(dǎo)板工作方向輥?zhàn)悠拭鏋殚L半軸150/cos4.65mm，短半軸150mm的橢圓，對(duì)圖2中所選特殊點(diǎn)需補(bǔ)充的偏移量進(jìn)行計(jì)算，如下所示：

a點(diǎn)需補(bǔ)充的偏移量ΔL=L/cosα-L=6120/cos4.65-6120=20.2

b點(diǎn)需補(bǔ)充的偏移量ΔL=L/cosα-L=5360/cos4.65-5360=17.7

c點(diǎn)需補(bǔ)充的偏移量ΔL=L/cosα-L=4980/cos4.65-4980=16.4

d點(diǎn)需補(bǔ)充的偏移量ΔL=L/cosα-L=3460/cos4.65-3460=11.4

e點(diǎn)需補(bǔ)充的偏移量ΔL=L/cosα-L=1940/cos4.65-1940=6.4

根據(jù)側(cè)導(dǎo)板與輥?zhàn)虞S線所成角度及各點(diǎn)偏移量計(jì)算結(jié)果并與輥?zhàn)悠拭嫘螤钸M(jìn)行干涉檢查可以得到結(jié)論，當(dāng)側(cè)導(dǎo)板補(bǔ)充了因與輥?zhàn)虞S線成角度所需的偏移量后，未與輥?zhàn)影l(fā)生干涉。

四、結(jié)論

本文在對(duì)側(cè)導(dǎo)板的工藝布置及設(shè)備組成研究的基礎(chǔ)上，對(duì)不同的改造方案比較優(yōu)選，并對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行理論分析，驗(yàn)證其可行性，保證了改造后側(cè)導(dǎo)板的使用功能，簡化了改造過程中的施工步驟，完成了對(duì)此側(cè)導(dǎo)板的改造設(shè)計(jì)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏金鋼 卷取機(jī)前側(cè)導(dǎo)板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析 一重技術(shù)。