卷取机详解_

来源：华体体育在线登录    发布时间：2025-12-30 05:59:44

  

  2、助卷辊的作用：轧件头部经导板进入卷筒与助卷辊之间， 卷上2-3圈以后，助卷辊方可松开（厚板除外）。

  4、卷取终了，必须使夹送辊速度小于卷筒速度，以维持张 力。而且卷取速度应低，以保持稳定。

  f 2一般取0.08——0.12. 一般自锁角由 f 确定，当α6度时自锁；而α=7.5—8度时， 可实现自动缩径。而棱锥锥角越大，轴向平衡力越大。

  为适应机组出口速度而调速时，由于此时带钢的张力与带 卷的半径不变，所以驱动电机的驱动力矩不变——应调电压。 （N=Fv，功率N随速度而增大）即恒力矩。

  由以上分析能够准确的看出，r1 =0的实心卷筒，带卷D越大，则卷 筒表面的压力P越大；这样使得卸卷困难，并使得卷筒及棱锥 易发生破坏。为此，新设计的卷筒采用自动缩径，或称之 为“可控刚度卷筒”；即采用棱锥角等于7度30分到8度的卷 筒，使其大于磨擦角而不致自锁。其原理如下：

  T——张力，N；v——卷取速度，m/s；η——传动效率， 0.85—0.9。（Tv）max表示在各种工艺条件下，Tv乘积的最大 值。Nj为计算功率。

  卷筒外径D不宜过大，也不宜过小，应考虑卷取工艺及 材料强度。也可用经验公式，如：

  D=（150——200）hmax 筒身长一般不小于轧辊辊身长。卷筒胀缩量△D=15—— 40mm，热带取上限。

  卷筒径向压力直接影响卷筒强度以及胀缩缸的推力；并影响 卷取质量。它受许多因素的影响：如与张力，带卷外径，卷 筒刚度，层间滑动及摩擦等因素相关。由于该问题在理论上 极具深度，故而难度很大。以下仅介绍这方面的部份研究成 果。

  这种类型的卷取机位于工作辊道的下面，所以称之为地下式 的卷取机。 特点：工作条件恶劣，处于连续交替作业，生产节奏快。

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  它是热带钢轧机的配套设备，又可再分为地上式与地下式 两种。以地下式的为最常用。

  其本假设：将带卷及卷筒均视作厚壁弹性圆筒，在张 力作用下，每层带卷均受一均布的径向压力Pi的作用，而 卷筒压力是所有各层带卷对卷筒所产生的径向压力增量 之和。

  各层无滑动的条件下，卷筒径向压力分析为弹性力学的 平面轴对称问题。在卷取第i1层带钢时，由拉密解答及 r2处的变形协调条件，可解出卷筒径向压力增量△Pi为：

  当带卷外径Dc增加时，卷筒压力随之增大，而作用在棱锥 上的水平力Q＇也增大。当Q＇Q时，棱锥轴向右移，使卷 筒压力P减小，而Q＇也随之下降。随着带卷外径的增加，卷 筒压力P与Q＇又增加，当其到达其临界值P0时，又产生缩径 而使其减小。

  这种当径向压力持续不断的增加—缩径—压力减小—压力增 加……这一过程称之为缩径。

  r1——卷筒当量内半径 r2——卷筒当量外半径 对弓形块卷筒：r1=弓形块最薄处内径；实心卷筒：r1=0；

  该卷筒刚度大，强度高，并可承受大的张力。 缺点：卷筒涨开以后不是一个整圆。

  为改善带钢卷取的质 量，使卷筒胀开以后 为一整圆，发展了八 棱锥卷取机。

  其扇形块锥角： α=12045，镶条锥角： α=1604351；增加镶条 的目的是填充扇形 块间的间隙，使得卷 筒无论张开或收缩均 为一整圆。

  其特点如下： ——在卷筒压力较大时，由于其锥角较大，故可产 生自动缩径，从而使压力减小。 ——胀缩楔块的楔角小于其摩擦角，故在卷取时， 胀缩缸不受卷取力影响。 除以上类型以外，还有弓形块式的（张开不是一个 整圆），在冷轧原料段中也广为应用。

  由于在卷取过程中，tgαf2，即卷筒不自锁，这就必须有 Q0方可平衡。由上式简化之，得：

  对于不自动缩径的卷筒tgαf2，此时，Q用于卸卷，其方向 与图示相反：

  一般现代化的卷取机最大卷取速度v=30m/s，卷重：45t，带 钢厚度达：25mm；全部采用计算机控制，大卷重、高速化 以提高生产能力。

  卷取速度：8-22m/s，卷重：30t；它由张力辊、卷筒以及助 卷辊组成。

  一般以卷筒的结构可以进行分类。 1、实心卷筒卷取机：其结构最简单，刚度大，可受大张力； 但无法胀缩故无法卸卷。 2、四棱锥卷取机： 用于20辊1180轧机。它由四个扇形块、四棱锥（α=7045）及 胀缩液压缸组成。液压油由左端的旋转接头进入液压缸使 胀缩液压缸右移，同时使棱锥轴右移；锥轴上的四个斜面 将扇形板沿径向顶开。而棱锥轴左移则实现卷筒收缩。在 卷筒表面安有钳口，以固定带钢头部。

  c——卷筒刚度系数；对四棱锥卷筒c与关系见图12-20。 当锥角=14度——16度时，推荐c=1.45—1.6，以此作为平衡 力的计算依据。

  这是自动缩径状态下的卷筒压力计算公式，教材还给出 了自锁状态下的径向压力计算公式。以上公式可用于卷筒 的强度校核。

  ——胀缩缸平衡力的计算 根据以上推出的卷筒径向压力计算公式，即可对胀缩缸的

  一般为卷筒式，主要由胀缩卷筒及传动装置组成，卷筒同 时配有皮带助卷器或钳口。

  为改善轧制条件，改善板形，卷取整齐，卷取时必须有一 定的张力。按张力的大小，可分为：轧制及平整线上的大张 力卷取机及精整线（退火、酸洗、涂层作业线）上的卷取机。 其卷筒大多是棱锥式、弓形块式。也有用实心卷筒的。

  当卷径变化而需调速时，张力应保持不变，此时驱动力矩 是变的——应调励磁。（N不变、即恒功率）

  对电机直接驱动的卷取机：ner≥ nj，否则，减速机的速比 为：i=ner/nj

  3、励磁调速范围与最大卷径比 为保持卷取过程中恒张力卷取，一定要保持恒功率，这

  以上公式表明，卷筒压力及其切向压力是带卷及卷筒的尺寸 （r1、r2、Rc）以及张力的函数。

  卷筒压力P随当量内半径r1的增加而减少，随带卷外径Rc增 大而增大； 切向压力σt随当量半径r1的增加而减少，随Rc增大而增大（负 值）。

  ——张力：σ0以可逆式轧机为最高，比张力最大达0.5~0.8。 而精整线最低（比张力定义为张力与相对应材料 的屈服极限之比）。

  ——稳定性：对于大张力薄带卷取，有产生塌卷的可能，这 是不能允许的。 ——纠偏控制：一般都会采用光电元件——伺服阀，进行在线、助卷辊：一般设有三个 助卷辊沿圆周方向120度均 布，起到压紧带钢头几圈的 作用。武钢1700热轧卷取机 助卷辊采用气动式的压紧方 案，如图所示。

  助卷辊的最大的问题就在于 由于带钢头部层叠引起的冲 击问题。过大的冲击往往引 起助卷辊的损坏。在实际生 产中采取了液压控制的办法以 减少冲击。

  缩径使卷筒径向压力减小，一般缩径量为0.18—3mm。但 过大的缩径量会使内层带卷切向应力加大，甚至引起塌卷。 所以必须正确确定P0的值，保证适量的缩径。

  各力矩的意义及计算方式如下： • 带材弯曲产生的阻力矩：Mb =Bh2σs/4i×10-3 Nm

  张力辊：由上下辊组成 （D1/D2 =2：1，以利咬入。 同时上辊偏向前方，以利轧 件下弯），用气缸调整上辊 轧件 的开闭；辊缝用千斤顶调整。 张力辊前有风动导尺，其作 用是使带钢边缘齐整。张力 辊后有导板，使带钢能顺利 进入卷筒。在有多台卷取机

  的情况下，上辊抬起，使带钢通过它进入下一台卷取机。 2、卷筒： 在高压下能实现胀缩，要有足够的强度与刚度。要有辅助支承， 以增加刚度。一般都会采用斜楔式的斜面柱塞式，当液压缸（或复 位弹簧）使得锥形心轴左移时，斜面效应使得卷筒张开，反之 使卷筒收缩。 卷筒的驱动有电机直接驱动及通过减速传动两种方式。直接驱 动必须妥善解决胀缩缸设置问题。

  其中：h平均=(hmaxhmin)/2；σs——卷取温度下轧件的屈服极限，

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