《轧制成形设备》课件：第9章.pptx

1、 卷取机是轧钢车间的主要辅助设备之一。它安置在单机座不可逆冷带轧机后；在单机座可逆冷带轧机上，则安装在轧机的前后；在热带钢连轧机、冷带钢连轧机和线材轧机上，布置在成品机座之后；此外，它也安设在连续酸洗机组、纵剪、退火、涂层等各种精整机组中。 卷取机作用： 增大原料重量 提高轧制速度 减小轧件头、尾温差 成卷的轧材便于运送。 为保证板型，降低轧制力矩和确保卷取质量，冷、热带钢卷取机均在一定的张力下进行卷取。 从卷取开始到终止，为保持恒定的卷取张力，随着带卷直径的不断增大，卷取机的转速必须相应地降低。 由于张力的作用，带钢在卷筒上被卷紧，因而卷取机在结构上必须便于卸卷。 由于张力的结果，在卷筒上作

2、用有巨大的径向压力，要求卷筒具有足够的强度与刚度。带钢生产工艺对卷取的要求带钢生产工艺对卷取的要求 基本结构要求 1)有一个既便于带钢在其上卷紧、又便于卸卷的卷筒。为此，卷筒通常做成可胀缩的，卷取带钢时卷筒涨开，带钢卷完后需卸卷时卷筒缩径。 2)卷筒的驱动装置应能实现带卷直径增大时的调速要求。 类型卷取机的类型很多，按其用途可分为：热带材卷取机；冷带材卷取机；小型线材卷取机等。 热带钢卷取机是热连轧机、炉卷轧机和行星轧机的配套设备，有多种型式：地上式、地下式、有卷筒式、无卷筒式等。由于地下式卷取机具有生产率高、便于卷取宽且厚的带钢、卷取速度快而钢卷密实等特点，所以现代热连轧生产线上主要采用地下

3、式卷取机。 地下式卷取机布置在热带钢连轧机输出辊道后面。由于它位于辊道标高之下，所以被称为地下式卷取机。为保持连轧机组的生产节奏，一般依次布置三台以上的卷取机。二台交替使用，一台备用检修。 为使带钢温度在卷取前冷却到金属相变点以下（碳素钢为540-620），卷取机与末机架精轧机之间的距离一般要求保持在120-150m左右。 地下式卷取机主要由张力辊（也称夹送辊）及其前后导尺、导板装置，助卷辊（也称成型辊）及助卷导板，卷筒及卸卷装置等组成。此外，在卷取区域还需配置一些其它辅助设施，如机上过桥辊道，事故剪切机，带卷输出运输链，运输车，翻卷机，打捆机。 带钢头部离开精轧机时，卷取机已处于准备工作状态

4、。此时，上张力辊下压，助卷辊围抱卷筒。张力辊和助卷辊在各自的辊缝调整机构控制下，在上、下张力辊之间、助卷辊与卷筒之间都保持有与带钢厚度相适应的辊缝。带钢进入卷取机时，张力辊前导尺正确导向，借助导板装置，在张力辊和卷筒之间形成封闭路径，使带钢能顺利地卷上卷筒。 待带钢卷上3-5圈后，带钢在卷筒和轧机之间即能建立稳定的张力。此时上张力辊放松，助卷辊全部打开。 带尾即将离开轧机时，卷取机进入收卷状态。轧机与卷取机同时降速，助卷辊合拢，压住外层带卷。当带钢脱离末架轧机时，张力辊压紧，使带钢在张力辊与卷筒之间建立张力，避免带尾跑偏或钢卷外层松散。 卸卷时助卷辊打开，卸卷小车上升托住带卷，待卷筒收缩后，可

5、将钢卷移出。此后卷取机又恢复准备工作状态。 现代化热连轧厂的卷取工艺过程可由计算机自动控制。卷取速度可达30m/s ，卷重45t，钢带厚度达25mm。 总结卷取生产的经验，可将卷取工艺对卷取设备性能的要求概括为以下几个方面： 具有较高的咬入和卷取速度； 能处理大吨位的带卷，以提高带钢生产率。能卷取较大厚度范围的带材，特别是厚带及合金钢带，以扩大品种； 具有较强的速度控制能力，以实现稳定的张力和稳定的卷取过程； 能产生较大的张力并能在较低的温度下卷取，以改善带材的质量和机械性能（这要求卷取机本身具有较好的强度和刚度）； 所卷带卷边缘整齐，便于贮存运输； 高速卷取时，卷筒有良好的动平衡性能； 卷筒

6、可胀缩，便于卸卷操作。 卷取机还应具有能适应高温环境，结构简单，动作可靠，维修方便等特点。 按助卷辊数目，地下卷取机可分为八辊式、四辊式、三辊式、滑座四辊式、二辊式等 按助卷辊的移动控制方式，可分为各助卷辊连杆联接集体定位控制的和单独定位控制两种。 按卷筒结构则可分为连杆胀缩卷筒卷取机和棱锥斜面柱塞胀缩卷筒卷取机等。八辊集体定位式四辊集体定位式三辊单独定位式四辊单独定位式1张力辊 张力辊的作用是在带尾离开轧机时保持卷取张力。并在卷取开始时咬入带钢，迫使带钢头部向下弯曲，沿导板方向进入卷筒与助卷辊的缝隙，进行卷取。 张力辊由上、下辊、上辊开闭装置、辊缝调节装置及张力辊传动装置等组成。 为改善咬入

7、条件，一般上辊直径约为下辊直径的两倍，且上辊中心线要向出口方向偏移一段距离，便于带头下弯。 上辊一般采用空心焊接结构，有利于散热并减轻重量。下辊在张力作用下承受很大压力，多采用实心锻钢辊。 上辊装设于摆动辊架上，由气缸控制其开闭。 上辊压下后，上、下辊间需留一辊缝。辊缝值的选择与带钢厚度和张力辊系统的刚度有关，一般比带厚小0.4mm 左右。 为此张力辊需设辊缝调整装置，以限制摆动辊架的压下位置，实现辊缝调整。 上、下辊的平行度对卷取质量有重要影响，所以辊缝调整装置也应能调整辊身的平行度。 常见的辊缝调整机构有螺旋千斤顶式和偏心轴式等，实践表明，前者较后者工作可靠。 张力辊传动有集中传动和单独传

8、动两种形式。 集中传动是由一台电机集体驱动上、下张力辊，传动分轴齿轮箱速比常略小于上、下张力辊辊径比，以适应带材向下弯曲的趋势。这种传动方式要求上、下辊径保持确定的比值。 单独传动是由两台电机分别驱动上、下辊，用电气同步控制保持上、下辊速度匹配，因此对辊径比无严格要求。 张力辊之后设置导板，构成张力辊与卷筒之间的通路。张力辊抬升时导板封闭地下卷筒的入口，使带钢通向后一架卷取机。在某些卷取机的张力辊后导板上设置事故剪切机。当卷取出现故障时，切断带钢将其送往后面的卷取机。 卷筒是卷取机的核心部件，它要在张力下高速度卷取热状态重达45t的带卷。因此要求卷筒内部有冷却与润滑系统；要在较大的带材压力作用

9、下缩径卸卷；要有足够的强度与刚度。所有这些都决定了卷筒结构的复杂性。 常见的卷筒结构型式有连杆式、斜面柱塞式和棱锥式。斜面柱塞式和棱锥式的工作原理基本相同。卷筒中心是一根四棱锥心轴9，在心轴外有空心套轴10，它通过电机、变速齿轮及减速器驱动，并与扇形块12联接以传递扭短。卷取时带钢缠卷在扇形块上。卷筒的涨缩动作是通过给油器给油，推动旋转液压缸的活塞杆，使心轴9作轴向移动。此时由于心轴的上、下、左、右十六个斜面的作用，推动十六个柱塞13作径向运动，从而使四块扇形块12沿径向胀开。卷筒的缩径是由安装在卷筒两端的弹簧缩回机构完成的。 集体定位控制的助卷辊结构复杂，铰链点多。铰链稍有磨损就会影响助卷辊

10、的使用性能，目前已不再采用。 单独位置控制的助卷辊一般由支臂、辊子及其传动系统、助卷导板驱动气缸和辊缝控制机构等组成。 助卷辊直径一般取300-400mm， 采用实心辊可提高强度，但也增加其惯性质量，对冲击更为敏感。空心辊可减少质量，提高动力控制性能，但强度有所削弱。各助卷辊都由电机单独传动。 各助卷辊之间由助卷导板衔接，助卷导板的弯曲半径略大于卷筒半径且呈偏心布置，使各助卷导板与卷筒之间形成一楔形通道，使带钢顺利卷上卷筒。卷取过程中，带卷的直径不断增大，为保证带钢始终在恒张力下轧制，卷筒转数应相应减慢。卷取机调速的方法有机械、电动和液压调速三类。1）机械方法的调速是利用卷取机传动装置中的摩擦

11、片、摩擦锥、皮带轮等零部件的摩擦传动来实现的。这种方式的调速由于张力不能保证有效的恒定，因此已被淘汰。2）电动方式的调速是由卷取机的直流电机采用弱磁恒功率调速法实现的。电动调速法之所以在国内、外冷、热带钢轧机卷取机上得到广泛应用。这是因为它既能保证张力的恒定，又使传动部分的机械设备变得十分简单。P180-183自学10min三、带钢卷取机的主要参数两个卷筒交替工作，90秒一卷 卡罗塞尔卷取机课外阅读文献卡罗塞尔卷取机课外阅读文献1. 梅如敏. 卡罗塞尔卷取机结构和主要技术参数分析.重型机械 2011年05期 .2. 姜世平;焦时光;张娜;周继海. 卷取机主机结构及运动、动力参数分析J;机械设计

12、;2007年10期 3. 陈军.卡罗塞尔卷取机结构力能参数研究及零部件有限元分析D;江西理工大学;2011年 . 目前冷轧带钢的卷取绝大多数采用卷筒式卷取机，其设备配置较为简单，主要由卷筒及其传动系统，压紧辊，活动支撑和推卷、卸卷等装置组成。卷筒及其传动系统构成卷取机的核心部分，至于是否必须设置其余装置则需根据工艺要求而定。高生产率的卷取机往往还设有助卷器。 冷带钢卷取机按用途可分为大张力卷取机和精整卷取机两类。大张力卷取机主要用于可逆轧机、连轧机、单机架轧机及平整机。精整卷取机则主要用于连续退火、酸洗、涂镀层及纵剪、重卷等生产机组。 按卷筒的结构特点，可分为实心卷筒卷取机，四棱锥卷筒卷取机，八棱锥卷筒卷取机及四斜楔和弓形块卷取机等。 实际上，除高温条件外，几乎所有对热卷取机的性能要求，对冷卷取机都是适用的。但考虑到冷卷工艺特点，冷带钢卷取机还应考虑以下几个问题：要求有更高的强度、刚度，以实现大张力卷取；大张力卷筒胀开后，应能成为一完整圆形，以防止压伤内层带钢 可快速更换卷筒，以适应多种厚度。P183-185自学