改进结构的冷轧薄板卷取机卷筒

2022-09-11

冷轧带钢在被卷取机卷取的过程中, 由于带钢卷内孔与卷取机卷筒扇形板之间为刚性接触。扇形板由缩径状态胀至工作直径时, 是一个存在间隙的圆 (见图1) 。所以每卷带钢卷内孔在卷取机卷取过程中会被压上400m左右 (展开长度) 的压痕, 使这段带钢无法使用, 造成的浪费十分惊人。要解决带钢被卷取机卷筒上的4块扇形板之间间隙压有痕迹的问题。从而提高成材率, 降低成本。

1-扇形板2-棱锥套筒3-主轴

1-扇形板2-棱锥套筒3-封闭楔4-主轴5-橡胶套筒

1-旋转液压缸2-拉杆3-主轴4-挡块5-导向键6-棱锥套筒7-扇形板8-端盖9-螺母10-挡板11-封闭楔

在保证卷取机使用性能的条件下, 改变卷取机卷筒结构以消除带钢卷内孔压痕, 并做到了对原结构改动小, 简单实用, 在保证了钢卷的卷取质量的同时, 以降低改造费用为方针。对冷轧厂φ610卷取机卷筒进行改造。 (见图2) 为了使卷取机卷筒扇形板在胀至工作圆时变成一个完整的圆、扇形板与扇形板之间不存在间隙。对卷取机卷筒结构进行改造, 将原卷取机卷筒由4块扇形板改为3块扇形板, 在三块扇形板之间加入三个封闭楔随扇形板同时胀缩, 用封闭楔填补扇形板胀至工作圆时的间隙。并且减小卷取机卷筒直径、固定上一定厚度的橡胶套筒, 达到卷筒最终工作直径与改造前尺寸相同。做到带钢卷内孔与卷取机卷筒扇形板之间形成软接触。

1 链式助卷器结构设计

1.1 主要工艺参数

板宽:800mm~1850mm板厚:0.5mm~3 m m

带钢内径:φ610mm卷重:45000kg

张力:800kg~5000kg系统压力:6MPa

旋转缸直径:φ320mm

1.2 结构设计

将原卷取机卷筒工作圆直径φ610mm改为φ590mm, 缩径直径由φ590mm改为φ570mm。套筒行程55mm不变。加橡胶套筒的厚度为1 0 m m, 内径为570mm。为方便橡胶套筒顺利安装, 应通过人工手动操作实现小于φ570mm的第二步缩径, 以便于橡胶套筒的顺利拆装, 减少操作时间。卷取机卷筒上加上橡胶套筒后, 卷筒直径仍为φ610mm。满足生产原有的产品品种。其余各安装尺寸不改变。只要更换卷取机卷筒上的扇形板、棱椎套筒等零件, 加入封闭楔 (见图3) 。

当卷取机卷筒有缩径状态胀至工作圆直径时, 封闭楔必须运动到卷筒的工作圆直径, 以填补扇形板与扇形板之间的间隙。并与相邻的两块扇形板紧密配合, 不能存在缝隙。卷筒由工作圆直径缩的缩径状态时, 封闭楔必须首先运动, 先于扇形板缩至缩径状态。否则扇形板在缩径时被相邻封闭楔卡阻, 无法缩径。所以封闭楔与棱锥套筒T型槽面角度, 要大于扇形板与棱锥套筒T型槽面角度。形成当棱锥套筒沿主轴轴向方向运动时, 封闭楔、扇形板沿径向方向运动的速度差。解决了扇形板在缩径时被相邻封闭楔卡阻问题。

在卷取机卷筒上加上10mm厚的橡胶套筒后, 原卷取机卷筒的液压系统是否能满足卷筒胀缩的要求也是改造的关键问题。

根据橡胶厂提供参数, 橡胶套筒从直径φ570mm涨至φ590mm时所需要2t的轴向力。

经过查阅校核液压系统及液压缸的使用压力, 我们采用了调高系统压力的办法。没有更换液压系统的元器件及液压缸。

1.3 改进结构的卷取机卷筒组成

卷筒由旋转液压缸、拉杆、主轴、套筒、扇形板、橡胶套筒及封闭楔等组成。橡胶套筒与卷筒虽然有一定的胀紧力, 但为防止在卸钢卷时橡胶套筒会跟随钢卷一同脱离卷取机卷筒, 在扇形板的尾部用螺栓固定一挡块, 同时在扇形板前端面固定一挡板。这样橡胶套筒被轴向固定在扇形板上, 橡胶套筒只能随扇形板做胀缩运动, 而不脱离卷取机卷筒轴 (见图4) 。

1.4 改进结构的卷取机卷筒工作原理

旋转液压缸1的活塞杆与拉杆2相连接, 端盖8用螺母9固定在拉杆上, 端盖同时与棱锥套筒6相连接。扇形板7、封闭楔11通过带有斜面的梯形槽与棱锥套筒滑动连接, 当旋转液压缸在液压系统的驱动下, 拉杆带动棱锥套筒沿主轴做轴向运动。扇形板、封闭楔沿棱锥套筒斜面做径向运动, 完成卷取机卷筒的胀缩。旋转是由齿轮带动主轴3通过导向键5与棱锥套筒一同旋转, 同时棱锥套筒带动了扇形板、封闭楔旋转, 以完成带钢的卷取工作。 (见图4)