【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)。