冷軋平整機(jī)組防纏導(dǎo)板的改進(jìn)設(shè)計(jì)

夏定玲

（中冶南方工程技術(shù)有限公司，武漢 430223）

1 引言

近年來，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，設(shè)備的節(jié)能減排提到了前所未有的高度，軋鋼設(shè)備的噸鋼消耗也成為每個(gè)鋼鐵企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。傳統(tǒng)的平整機(jī)組設(shè)計(jì)中，為了提高成品的表面質(zhì)量，設(shè)置的乳化液吹掃系統(tǒng)不僅消耗電能，而且形成了噪音污染。而無吹掃平整機(jī)技術(shù)不僅可以降低噸鋼消耗，同時(shí)也可以防止乳化液污染帶鋼。而其中防纏導(dǎo)板的改進(jìn)設(shè)計(jì)起到了關(guān)鍵性的作用。

2 防纏導(dǎo)板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

此防纏導(dǎo)板的基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示。防纏導(dǎo)板主框架由主推液壓缸推動(dòng)，沿著設(shè)計(jì)的滑動(dòng)中心線前進(jìn)后退，精密定位裝置控制其前進(jìn)位置，保證和工作輥安全有效的距離。寬度方向上，根據(jù)來料的寬度值，設(shè)置可調(diào)擋板裝置的打開寬度，以保證寬度方向上的非帶鋼通過區(qū)域的封閉性。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

此防纏導(dǎo)板的設(shè)計(jì)主要在兩個(gè)方面做了重要改進(jìn)。首先，設(shè)置了精密定位系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖2 所示。傳統(tǒng)的限位裝置為固定塊，主要作用是保護(hù)防纏導(dǎo)板的超行程問題。此改進(jìn)設(shè)計(jì)中將限位塊設(shè)計(jì)為可隨工作輥輥徑大小調(diào)整的精密定位裝置，由帶旋轉(zhuǎn)編碼器控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，防纏導(dǎo)板的行程改變0.5mm，在空載的狀態(tài)下，調(diào)整好控制位置，待防纏導(dǎo)板靠近時(shí)準(zhǔn)確定位，確保此防纏導(dǎo)板可在帶鋼出口處與工作輥形成相對封閉的區(qū)域，為帶鋼提供可靠防護(hù)，減少軋制過程中由上方滴落的乳化液對帶鋼造成的污染。如果選用14 位的旋轉(zhuǎn)編碼器控制，理論上分析，此裝置可將防纏導(dǎo)板的位置控制在0.01mm 誤差范圍以內(nèi)。

圖2 精密定位裝置（圖1中的A 向）

再者，此防纏導(dǎo)板增加了寬度可調(diào)擋板裝置，其結(jié)構(gòu)如圖3 所示。此裝置由調(diào)寬電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)絲桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿上裝有螺母，與絲桿組成螺旋機(jī)構(gòu)?；瑒?dòng)板可隨螺母沿著滑動(dòng)導(dǎo)桿在絲桿的驅(qū)動(dòng)下左右運(yùn)動(dòng)，在滑動(dòng)板與固定板之間安裝有可自由開合的防護(hù)簾。當(dāng)電機(jī)開始工作時(shí)，左右兩側(cè)便可同步打開或閉合。防護(hù)簾可保證帶鋼寬度以外的空間沒有液體可從入口側(cè)串流到出口側(cè)污染成品帶鋼。

圖3 寬度可調(diào)擋板裝置（圖1中的B 向）

通過以上結(jié)構(gòu)改進(jìn)，只需要根據(jù)工作輥輥徑以及成品帶鋼的厚度，由精密定位裝置限定防纏導(dǎo)板的前進(jìn)位置，根據(jù)來料寬度設(shè)定寬度可調(diào)擋板裝置的打開位置，便可最大限度地隔離乳化液，對出口帶鋼形成有效的全方位保護(hù)。

圖4 計(jì)算模型示意圖

3 控制計(jì)算

此防纏導(dǎo)板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是?？课恢玫臏?zhǔn)確性，為滿足其設(shè)計(jì)功能，需要一個(gè)計(jì)算模型來準(zhǔn)確定位防纏導(dǎo)板的工作位置。先假設(shè)計(jì)算條件為平整機(jī)調(diào)零方式為下工作輥調(diào)零，同時(shí)，為了最大限度減小防纏導(dǎo)板與工作輥之間的縫隙，可考慮預(yù)留間隙控制在0.1mm。其計(jì)算模型如圖4 所示。

設(shè)定計(jì)算模型位于以軋制線為X 軸、以軋輥中心線為Y 軸的坐標(biāo)系中，坐標(biāo)原點(diǎn)O 點(diǎn)為交點(diǎn)。可將防纏導(dǎo)板的運(yùn)動(dòng)軌跡線以方程組表示：

式中，點(diǎn)（a，b）為防纏導(dǎo)板運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)，α為運(yùn)動(dòng)軌跡與軋制線的夾角，R為工作輥輥徑，h為出口成品帶鋼厚度，r為防纏導(dǎo)板前端圓角，S為防纏導(dǎo)板的運(yùn)動(dòng)行程，由此方程組可解出S 值，通過計(jì)算機(jī)程序控制系統(tǒng)，將信號輸出給精密定位系統(tǒng)的電機(jī)，從而可達(dá)到預(yù)定的防纏導(dǎo)板工作位置。

4 結(jié)語

通過改進(jìn)的防纏導(dǎo)板設(shè)計(jì)，可在帶鋼出口區(qū)域形成有效的封閉空間，以阻斷成品帶鋼與乳化液的接觸，從而可免去帶鋼吹掃裝置從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，為新一代綠色軋制技術(shù)提供新的思路。