卡羅塞爾卷取機皮帶助卷器裝置的設計與改進

楊 贊

（河鋼集團唐鋼公司 高強汽車板有限公司，河北 唐山 063000）

卷取過程是冷軋板帶生產(chǎn)過程中的重要工序。卡羅塞爾卷取機，如圖1所示；是冷軋產(chǎn)線廣泛應用的卷取設備，其能夠在生產(chǎn)線連續(xù)運行的同時通過卷取機大盤的旋轉對鋼卷同時進行卷取和卸卷?？_塞爾卷取機的兩個位置分別為卷取位和卸卷位。當在卷取位的時候，通過皮帶助卷器來幫助帶鋼開始進行卷取工作,通過卷取機的旋轉對帶鋼進行卷取和下卷，從而保證酸連軋產(chǎn)線連續(xù)、穩(wěn)定的運行。當卡羅塞爾卷取機的工作模式為卷取位時，利用皮帶助卷器，如圖2所示，來幫助帶鋼實現(xiàn)順利卷取，帶鋼達到設定卷徑后，軋制程序控制飛剪完成對帶鋼的分卷剪切。由于飛剪至出口芯軸存在一定的距離，卷取過程中卷取機與末機架間存在張力作用，由于剪切速度快，當飛剪完成剪切操作時，出口芯軸至飛剪處的帶鋼會瞬間失張，此時切斷的帶尾會拍打在皮帶助卷器的下小臂框架上，致使帶鋼尾部出現(xiàn)不規(guī)則的翹曲缺陷。我公司生產(chǎn)的酸軋成品一般分為兩部分，一部分為冷硬產(chǎn)品直接打包進行銷售，這部份產(chǎn)品如果帶尾存在翹曲會影響打包工序的進行，對產(chǎn)品的外觀造成很大影響，并且直接影響產(chǎn)品的合格率；另外，冷軋產(chǎn)品很大部分是需要送到連退或者鍍鋅去進行后處理加工的。如果冷軋帶尾質(zhì)量不好，在開卷穿帶時就無法完成自動穿帶，將直接影響連退、鍍鋅產(chǎn)品的成材率，甚至會造成產(chǎn)線由于生產(chǎn)節(jié)奏不連貫而停車的風險。因此需要有一種裝置來保護卷取切剪后帶尾，防止出現(xiàn)上述問題。

圖1 卡羅塞爾卷取機示意圖

圖2 皮帶助卷器示意圖

1 設計思路

由于高強汽車板公司酸軋生產(chǎn)線為一條十分先進的進口生產(chǎn)線，各種設備功能都十分完善，為了不影響其他設備的功能，同時減少工作強度并降低工作難度，因此需要綜合考慮改造難度與問題解決的平衡點。因此本文章的設計思路主要是，在不改變卡羅塞爾卷取機及其皮帶助卷器原有設計功能的前提下，主要加裝了一個自動導板裝置。在卡羅塞爾卷取機大盤旋轉帶鋼到達下卷位完成卷取之前，皮帶助卷器處于抱起狀態(tài)，等待著下一卷帶鋼帶頭的自動穿帶。此時帶鋼尾部與皮帶助卷器的下小臂框架發(fā)生劇烈碰撞是導致帶尾翹曲的主要原因。利用自動導板裝置可以高效緩沖帶尾與皮帶助卷器間的劇烈碰撞，縮小帶尾快速甩尾時的高度差，保護并引導帶尾順利的完成卷取。

2 措施實施

本文章所述導板裝置采用復合的雙層結構，底層采用鋼制結構，為帶尾提供一定的支撐剛性，外層采用聚氨酯包裹，防止帶鋼表面滑傷，避免帶鋼產(chǎn)生變形，對帶鋼起到一定的保護作用。

如圖3所示，本實用新型主要由自動導板1、液壓缸2、皮帶助卷器的下小臂3、皮帶助卷器的大臂4、皮帶助卷器的上小臂5組成。

圖3 甩尾保護裝置工作原理圖

本裝置的工作過程如下：

卡羅塞爾卷取機帶鋼甩尾保護裝置的主要動作為由液壓缸2驅(qū)動自動導板1上下動作，從而保護并引導帶尾順利的完成卷取。該裝置的動作順序與皮帶助卷器的上小臂5的動作同時進行，即在皮帶助卷器抱起的過程中，首先是皮帶助卷器的大臂4動作，然后是皮帶助卷器的下小臂3動作，最后是皮帶助卷器的上小臂5動作，以此同時，帶鋼甩尾保護裝置動作，而皮帶助卷器收回時的動作順序則相反。

根據(jù)上述裝置的動作特點，不需要重新安裝閥臺和編寫新的控制程序，在皮帶助卷器完成抱起的動作過程中，將皮帶助卷器的上小臂5的油路分支出的油管連接到帶鋼甩尾保護裝置的驅(qū)動液壓缸2，利用皮帶助卷器的上小臂5的液壓動力作為帶鋼甩尾保護裝置的動力，完成帶鋼順利甩尾。

3 改進后的效果

文章描述了利用自動導板裝置高效緩沖帶尾與皮帶助卷器間的劇烈碰撞，保護并引導帶尾順利完成卷取。且導板采用復合的雙層結構，底層采用鋼制結構，為帶尾提供一定的支撐剛性，外層采用聚氨酯包裹，防止帶鋼表面滑傷，避免帶鋼產(chǎn)生變形，該裝置結構簡單，操作方便，投入的設備成本少，后期維護成本較低。同時，將皮帶助卷器的上小臂的油路分支出的油管連接到帶鋼甩尾保護裝置的驅(qū)動液壓缸，利用皮帶助卷器的上小臂的液壓動力作為帶鋼甩尾保護裝置的動力，完成帶鋼順利甩尾。

此裝置改進后，是我廠卡羅塞爾卷取機皮帶助卷器的功能精度和使用效果改善明顯。提高了軋制效率，提高了成材率。此裝置安裝完成以后，在每次帶鋼甩尾的過程中，有了甩尾保護裝置的保護，避免了帶尾板面的翹曲劃傷等缺陷。而且此次設計并沒有新增新的機械設備包括閥臺以及新程序。沒有破壞卡羅塞爾卷取機及助卷器的其他功能。

在沒有保護裝置時每次帶尾在2米左右位置都會產(chǎn)生翹曲或者大片的劃傷，在后續(xù)生產(chǎn)線進行加工時需要全部進行剪切，加裝保護裝置后，目前帶尾基本沒有翹曲現(xiàn)象，在后續(xù)生產(chǎn)線進行加共時只需要酌情進行大約1米的少量剪切即可，按照酸軋全年140萬噸的產(chǎn)量計算大約能提高0.5%的產(chǎn)品成才率，直接經(jīng)濟效益約135萬元。更為重要的是為順利生產(chǎn)奠定了有力的設備基礎。

4 結語

綜上所述，本文所做的工作及創(chuàng)新點主要有：

（1）利用自動導板裝置高效緩沖帶尾與皮帶助卷器間的劇烈碰撞，保護并引導帶尾順利完成卷取。

（2）采用復合的雙層結構，底層采用鋼制結構，為帶尾提供一定的支撐剛性，外層采用聚氨酯包裹，防止帶鋼表面滑傷，避免帶鋼產(chǎn)生變形，該裝置結構簡單，操作方便，投入的設備成本少，后期維護成本較低。

（3）將皮帶助卷器的上小臂的油路分支出的油管連接到帶鋼甩尾保護裝置的驅(qū)動液壓缸，利用皮帶助卷器的上小臂的液壓動力作為帶鋼甩尾保護裝置的動力，完成帶鋼順利甩尾。

改進的裝置具有結構簡單、操作方便的優(yōu)點，采用上述技術方案后，在帶鋼卷取結束甩尾過程中，有效避免了帶尾板面的翹曲、劃傷等缺陷，穩(wěn)定了冷軋生產(chǎn)節(jié)奏，提高了產(chǎn)品的成材率，為生產(chǎn)廠創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益。