一热轧厂平整线开卷机大压辊功能改造（08一热-2）技术附件二零零八年五月目录附件一总体技术条件及工艺要求附件二设备功能规格书附件三供货范围及设备分交附件四设备质量要求及技术标准附件五技术资料及交付进度附件六技术服务与技术培训附件七设备监制、检验及验收附件八涂装、包装和运输附件九功能考核及保证值附件十交货时间及建设进度计划附件十一技术图纸附件一总体技术条件及工艺要求1．概述1.1 功能概述武钢热轧平整线开卷机大压辊是整个平整线的关键部件之一，在平整线工作期间，开卷机大压辊的主要功能可以归纳为以下几点：协助开卷机开卷：大压辊向下施压，改变钢卷头部的板形，便于开卷机能顺利地将钢卷前段插入一号夹送辊，完成钢卷的自动穿带功能；压尾功能：当钢卷卷取过程运行到钢卷尾部时，大压辊将钢卷紧压在开卷机的卷筒上，从而保证钢卷与卷筒之间无横向相对运动，保证钢卷卷取到尾部时仍能通过CPC装置自动对中；校直钢卷卷取时的弯曲现象：在钢卷卷取过程中通过大压辊对钢卷施压，可以部分校直钢卷的弯曲，减少钢卷运行过程中的抖动，达到保证钢卷进入平整机组的板形；改善钢卷的“边浪”和“褶皱”等缺陷：通过大压辊在钢卷卷取过程中对钢卷施以一定的压力，对钢卷本身存在的“边浪”和“褶皱”等缺陷起到一定的改善作用；改善板材内部应力分布：在钢卷卷取过程中通过大压辊对钢卷施压，可以使运行的钢卷产生一个“反弯”变形，从而在一定程度上改善了板材的内应力分布。

1.2 存在问题概述该设备为国内70年代随主体轧制设备同期从日本引进，由于工作环境恶劣、工作强度和使用频率较高，经过30多年的高负荷运行，目前设备已近进入设备老化期，直接影响着产品的质量和生产效率，目前该设备存在的主要问题有：1)开卷机大压辊基本没有完成预先设定的任务。

目前开卷机大压辊只是起到协助开卷机自动穿带功能和压尾功能，而上述的其它功能基本上没有实现。

2)目前，大压辊系统及其投入装置采用了悬臂结构，并且是单边施力，存在结构上的不合理性：大压辊系统及其投入装置由右边的一个操作油缸驱动，实现大压辊的下压和抬起操作。

在这种情况下，大压辊的横梁是单边受力，然后以转矩的形式传送给大压辊支臂，最后传递给大压辊作用到钢卷上。

为了在较长传输路径上保证大压辊作用力的大小，在结构上不得不采用了粗笨的大横梁。

横梁采用三点支撑，其中悬臂端支点(左侧支点)受力情况最为恶劣，最容易磨损，这种磨损一方面导致了机械间隙的增加，一旦机械间隙增大或该支点的支座或基础发生变形、松动等问题时，将直接导致大压辊轴心线与开卷机卷筒轴心线不平行。

这种不平行最终会传递到钢卷上，反应为钢卷板材两边的受力不相等，从而在一定程度上可能引起钢板产生边浪或板形褶皱，导致生产的产品质量问题。

大压辊支臂是一个典型的悬臂结构，操作油缸输出扭矩经过横梁后传递给大压辊支臂，整个悬臂结构的传力点全部在大压辊支臂与横梁的联结点上。

同时大压辊支臂较长，其结构上的偏差以及横梁扭矩的偏差都经过了大压辊支臂的放大，这种情况也容易导致大压辊中心线与开卷机卷筒轴心不平行，最终导致钢卷板材两边的受力不相等，可能引起钢板产生边浪或板形褶皱，导致生产的产品质量问题。

目前的大压辊系统结构在设备维护方面考虑欠缺，实际大修过程中如果需要换辊时，维护操作极不方便。

3)大压辊对钢卷的压力目前是根据经验调节通过手动控制液压操作系统实现的，而且当钢板厚度发生变化时这个压力值不能任意调整(目前操作时压力值只能包括三个档位：上升档、停止档、下降档)。

理论上，大压辊压力的大小应该根据钢卷运转过程中的张力大小和钢板厚度共同决定。

4)平整线经过30多年的运行，目前已经进入设备老化期，特别是大压辊的结构本身是一个悬臂梁，在30多年的生产过程中，由于恶劣的工作条件、环境的振动等因素影响，大压辊及其支撑部件结构已经发生明显的疲劳变形、刚度降低，各传动部位的机械间隙也明显增大。

2．开卷机技术性能2.1来料钢卷材质：碳钢及合金钢厚度： 1.2～8.6mm宽度：700～1550mm钢卷内径：Φ760mm钢卷外径：Φ900～Φ2000mm钢卷重量：max. 30000kg2.2现场条件电动机：DC390KW 0～300/900 RPM 1台减速机：i=1/5.013反张力：max 6000Kg卷筒涨缩：旋转液压缸Φ250/Φ140×290st压辊油缸：Φ140/Φ80×550st进料辊汽缸：Φ180/Φ50×550st压辊尺寸：Φ300×L=1700mm进料辊尺寸：Φ200×L=800mm自动调整中心位置控制：Φ300/Φ150×300st气源：0.5～0.7bar电源：AC380V、50HZ AC100V、50HZ液压源：14Mpa3．设备改造技术要求3.1 在开卷机卷筒的上部添置大压辊构架，以提高压辊的使用刚度。

通过理论分析设计压辊结构尺寸和压辊的动作方式；3.2 根据开卷机自动对中的移动，设置大压辊的同步随动装置，以适应机组的运行条件；3.3 根据平整机组来料的薄厚和板形状态，添加压辊压下的无级压力调整装置，随时可根据板形状态调整压辊的压力，来消除来料板形的异常。

附件二设备功能规格书一、工艺概述大压辊功能改造完全颠覆了现有的结构形式，取消了原有的大压辊操作油缸，新增了两个操作油缸直接向钢卷施压，大压辊横梁不再是传力部件而只是一个主要的结构部件，彻底改变了大压辊的工作方式，从而达到设备功能改造的目的。

大压辊的操作时序及操作步骤保持原系统现有工作方式不变，改造后的工作方式及工艺概述如下：1)当钢卷安装到开卷机卷筒上后，待卷筒运动使得钢卷头部进入进料导板后，通过77手动控制大压辊操作油缸快速下压，改变钢卷头部板形，然后迅速上抬，回归到初始位置，便于开卷机能顺利地将钢卷前段插入一号夹送辊，完成钢卷的自动穿带功能。

2)钢卷在正常生产作业运转过程中，大压辊始终投入，依靠大压辊和开卷机卷筒的夹持作用，将钢卷固定在开卷机卷筒上，并使得大压辊、钢卷和卷筒之间无轴向相对运动。

3)钢卷在正常生产作业运转过程中，大压辊对钢带施以一定压力，使得钢带形成一定的“反弯”，达到改善钢板内应力的效果。

大压辊操作液压系统的压力实施自动闭环控制，即根据平整线运转过程中钢带的张力和来料钢卷的厚度实施压力的自动无级调整。

液压系统的压力值电气控制系统的分析计算并控制改变比例阀的流量，达到压力无级调节的目的。

4)为了保证开卷机卷筒上的钢卷始终与平整线的中心线对正，大压辊必须随着机组设备的自动对中装置(CPC)随动，为了避免大压辊和开卷机卷筒在机组运转过程中的轴向相对运动，本次改造不添加新的自动对中装置，而是通过大压辊随动对中装置(本次改造新增)改变两个操作油缸的位置(位置改变量通过机械耦合使其与CPC装置完全一致)达到自动对中的目的，从而避免了大压辊与钢带之间的相对运动。

5)在钢卷运行到尾部时，大压辊主要起到压尾作用，防止钢卷松卷。

当钢卷开卷结束后，手动控制大压辊操作装置使得大压辊迅速上抬至初始位置，等待下次开卷操作。

二、设备技术规格2.1 大压辊大横梁及其支撑装置结构改造为了彻底改变现有大压辊的操作方式，改变悬臂梁的受力情况，本次改造将取消原有的大压辊操作油缸，将大压辊横梁由传力部件改变成结构部件。

为此，必须对大压辊大横梁进行结构改造，并检查校核其支撑装置的刚度和磨损情况。

1) 设备组成●大压辊大横梁及其支承装置由大横梁、轴向随动传力装置、固定支座等组成。

●大横梁改造、检查校核其支撑装置的刚度和磨损。

2）技术参数●钢卷重量max. 30 t●钢卷外径：Φ900～Φ2000mm●钢卷内径：Φ760mm●轴向位移：±150mm3）动作过程大压辊大横梁不再是转矩传力部件，而是主要结构部件，在机组作业运转过程中的轴向旋转运动由大压辊操作装置带动，其轴向运动由CPC驱动并实时传递给大压辊随动对中装置。

4）功能特点●彻底改变了大横梁的工作方式和功能，受力状态好。

●保留了大横梁的轴向随动特征，便于大压辊与开卷机随动的一致性。

●大压辊大横梁利用现有大横梁进行改造，施工量小，施工周期短。

●利用现有基础条件，基础施工量小，施工周期短。

2.2 大压辊施压传力构架1) 设备组成大压辊施压传力构架由顶部框架结构、两侧基础支撑结构和侧向支撑结构等组成。

2) 技术参数●构架重量： 4.0 t●构架外型：3400m m×3600mm●承受最大负载：6000Kg●支撑方式：三点支撑●受力特征：弯矩和剪力3）功能及特点●顶部框架上固定操作油缸滑动导轨，将钢卷对操作油缸的反作用力传递给支撑构架，最后传递给基础，彻底改变了原有受力方式；●整个构架采用螺栓连接，便于检修维护及安装过程的拆装操作；●充分利用现有环境，基础固定既有竖向、又有横向，便于受力分散传递、良好的稳定性和可靠性；●充分利用现有基础，施工量小。

2.3大压辊支撑装置1) 设备组成大压辊支撑装置由摆动支撑构架、压辊系统安装固定支架等组成。

2）技术参数●构架重量： 1.0 t●构架外型：2400mm×2600mm●安装方式：通过锥销与大压辊横梁固定在一起3）动作过程大压辊支撑装置是整个系统的核心结构部件，大压辊操作油缸以铰接方式固定在压辊系统安装固定支架上，在操作油缸运动的带动下绕大压辊横梁转动，将压力传递给大压辊系统，同时将反作用力传递给操作油缸。

4）功能及特点●大压辊支撑装置不再是受力部件而是关键的传力结构部件，彻底改变了原有悬臂梁的受力方式，稳定性得到有效提高；●整个支撑装置与大压辊衡量固定连接，将随动对中位移传递给大压辊系统，保证大压辊系统与开卷机随动对中的绝对一致性。

2.4 大压辊系统及其操作装置1）设备组成大压辊及其操作装置由大压辊、支撑辊、固定支架、弹性固定支架、操作油缸等组成。

2）技术参数最大反张力：6000Kg钢卷外径：Φ900～Φ2000mm钢卷宽度：700-1550操作油缸快速运动速度：200mm/s (max.)操作油缸作业运动速度：80mm/s (max.)操作油缸最大行程：800mm3）设备参数操作液压缸：Φ100/Φ70-800 (2台)压辊尺寸：Φ300×L=1700mm支撑辊尺寸：Φ300×L=800mm(5根)4）动作过程当接到操作指令后，在液压系统的作用下大压辊操作油缸实现大压辊的下压和抬起动作，将作用力通过大压辊支撑装置传递给大压辊实施开卷作用。

5）功能及特点●大压辊及其支撑辊采用了倒“品”字形布置结构，依靠支撑辊的作用能有效地将作用力传递给钢带，并提高了大压辊的刚度，有利于产品质量提高。

●大压辊与其固定支架之间采用弹性支架连接，避免因为钢带抖动等外界因素给系统造成冲击。