中厚板連續(xù)酸洗線傳動輥道改造的設(shè)計(jì)與安裝實(shí)踐

張志強(qiáng)

（太鋼不銹鋼股份有限公司不銹熱軋廠設(shè)備能源科， 山西 太原 030003）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

中厚板連續(xù)酸洗線傳動輥道改造的設(shè)計(jì)與安裝實(shí)踐

張志強(qiáng)

（太鋼不銹鋼股份有限公司不銹熱軋廠設(shè)備能源科， 山西 太原 030003）

針對太鋼不銹熱軋廠中厚板連續(xù)酸洗線傳動輥道改造的設(shè)計(jì)與安裝實(shí)踐，分析了原酸洗線每段之間以及每段之內(nèi)的同步性由于傳動鏈條的磨損程度不同、漲緊程度不同使傳動精度不能滿足需求的問題，通過計(jì)算輥道傳動減速機(jī)能力，提出了改進(jìn)方案，探討了具體的設(shè)計(jì)與安裝實(shí)踐。實(shí)踐證明：應(yīng)用針輪擺線+變頻控制技術(shù)，使酸洗效果與表面質(zhì)量得到提升，使各段鋼板運(yùn)行速度參數(shù)的控制滿足不同規(guī)格型號、材質(zhì)的鋼板需求，同時(shí)兼顧了上下工序的生產(chǎn)節(jié)奏，使輥道運(yùn)行速度的匹配性、同步性發(fā)生本質(zhì)的改變。

連續(xù)酸洗 傳動設(shè)計(jì) 安裝實(shí)踐

太鋼不銹熱軋廠密閉罩式連續(xù)酸洗線，投產(chǎn)于2004年初，年產(chǎn)能15萬t。分清洗段、硫酸段、混酸段三段控制，工作輥數(shù)量56，全長22 675mm，輥?zhàn)又睆?40mm。原設(shè)計(jì)傳動為5臺擺線針輪減速機(jī)BWD18-59-15-109，分三段鏈傳動，傳動電機(jī)型號為 TGA226M-10，N=15 kW，n＝541 r/min，分三種傳動形式：分別為1拖8、1拖11、1拖13。每段之間以及每段之內(nèi)的同步性由于傳動鏈條的磨損程度不同、漲緊程度不同等因素的存在，造成較大的速度誤差，傳動精度不能滿足需求，直接導(dǎo)致鋼板表面的酸洗質(zhì)量、輥印、劃傷等缺陷。經(jīng)過論證，改變傳動形式，實(shí)現(xiàn)每根輥?zhàn)拥膯为?dú)傳動、精確控制所有輥?zhàn)拥耐叫?，對提高鋼板表面酸洗質(zhì)量有著重要的意義。

1 輥道傳動減速機(jī)能力計(jì)算

1.1 原有減速機(jī)電機(jī)

由功率P=14 kW，轉(zhuǎn)速n=560 r可得，輸出轉(zhuǎn)矩為 T=9 550×P/n=238.75N·m[1]。

1.2 減速機(jī)傳動比

i=59，輸出扭矩 T1=59×238.75=14 086.25N·m。

1.3 鏈輪傳動

i1=33/19，輥?zhàn)訉?shí)際總扭矩T實(shí)際=14 086.25×33/19=24 465.6N·m。

1.4 單輥扭矩

1臺減速機(jī)帶13根輥?zhàn)樱茫好總€(gè)輥?zhàn)庸ぷ鞯霓D(zhuǎn)矩為T′=24 465.6/13=1 881.97N·m。

1.5 輥道額定線速度

i2=560/59×33/19=5.465，則額定線速度：5.564×0.24×3.14=4.12m/min。

2 改進(jìn)方案

經(jīng)過論證，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，決定采取的改進(jìn)方案及基本思路為每根輥?zhàn)拥膯为?dú)傳動、精確控制是改造目標(biāo)，針輪擺線減速機(jī)+變頻控制技術(shù)的應(yīng)用成為首選。

2.1 對標(biāo)上工序?；€爐底輥

爐底輥直徑為300mm；爐底輥電機(jī)2.2 kW，轉(zhuǎn)速480 r/min，變頻調(diào)速范圍為48～480 r/min，電機(jī)輸出扭矩為43.77N·m；爐底輥減速機(jī)傳動比i=8，減速機(jī)輸出扭矩為43.77×8=350.16N·m；爐底輥額定轉(zhuǎn)速24 r/min，調(diào)速范圍為2.4～24 r/min；爐底輥線速度 1.8m/min，調(diào)速范圍為 1.8～18m/min。

2.2 目標(biāo)工序連續(xù)酸洗線

輥?zhàn)又睆綖?40mm；要求調(diào)速范圍為0.4～5.0 m/min；求得目標(biāo)轉(zhuǎn)速為0.53～6.63 r/min；選擇電機(jī)950 r/min，需要擺線減速機(jī)傳動比為i=950/6.63=143.29。

考慮處理鋼板的規(guī)格型號與常化爐相同，因此選用與常化爐同樣功率的電機(jī)，電機(jī)功率為2.2 kW；通過演算可得：該電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩=9 550×2.2/950=22.12N·m。

查閱天津減速機(jī)股份有限公司行星擺線針輪減速機(jī)樣本[2]，選取滿足調(diào)速范圍的針輪擺線行星減速機(jī)，其型號為XWEDV2.2-63-187（配套的變頻電機(jī)為直聯(lián)型YVP112M-6、安裝結(jié)構(gòu)形式為B5，功率為2.2 kW），該減速機(jī)傳動比i=187，高速軸許用輸入功率為6.1kW＞2.2kW，減速機(jī)額定輸出扭矩T額定=1 429 N·m＞350.16 N·m，滿足使用要求，額定輸出轉(zhuǎn)速為950/187=5.08，變頻后調(diào)速范圍為0.508～5.08，滿足目標(biāo)要求。

3 設(shè)計(jì)與安裝實(shí)踐

由于下述原因，針輪擺線+變頻控制技術(shù)的應(yīng)用成為首選方案：充分考慮現(xiàn)有安裝空間，不改變主體布局，不影響上下料工藝；拆除舊的裝置與安裝新的裝置傳動能夠同時(shí)進(jìn)行，提高改造效率；要滿足大范圍的品種規(guī)格生產(chǎn)需求，承載能力大、調(diào)速范圍廣。

采取以下方案滿足上述要求：重新設(shè)計(jì)傳動底座并布置于連續(xù)線另外一側(cè)（見圖1、圖2），同時(shí)可以拆除原側(cè)傳動機(jī)構(gòu)；全部輥?zhàn)臃较蚍粗冒惭b，輥?zhàn)虞S承座、聯(lián)軸器不需更換；針輪擺線行星減速機(jī)型號為XWEDV2.2-63-187的選型全滿足生產(chǎn)大范圍的品種規(guī)格，承載能力大、調(diào)速范圍廣。

圖1 改造前非傳動側(cè)設(shè)備布置

圖2 改造后傳動側(cè)設(shè)備布置

4 結(jié)語

在保證產(chǎn)能的前提下，該設(shè)計(jì)改造的成功實(shí)施，滿足了酸洗效果與表面質(zhì)量，各段鋼板運(yùn)行速度參數(shù)的控制滿足了不同規(guī)格型號、材質(zhì)的鋼板需求，同時(shí)兼顧了上下工序的生產(chǎn)節(jié)奏，使輥道運(yùn)行速度的匹配性、同步性有了本質(zhì)的改變。速度控制精準(zhǔn)，傳動精度較高，大大提高了鋼板表面的酸洗質(zhì)量，輥印、劃傷等缺陷得到了有效的控制，實(shí)現(xiàn)了改造目標(biāo)。

[1] 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].第5版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

Reformation Design and Installation Practice of Driving Roller for Continuous Pick ling Line of Plate

Zhang Zhiqiang
（Equipment and Energy Department of Stainless Hot Rolling M ill,Shanxi Taigang Stainless Steel Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi030003）

According to the design and installation of driving roller for continuous pickling line of plate in hot rolling mill of TISCO,this paper analyzes the synchronization in original pickling line between each segment of each section within the transmission chain can not meet the demand due to different degree of wear,tension degree,and transmission accuracy.Through the calculation of the capacity of roller reducer,this paper puts forward the improved scheme,discusses the concrete design and installation practice.Practice shows that the application of needle cycloid+frequency conversion control technology improves the pickling effect and surface quality,makes speed control parameters of each platemeet demands of different specifications andmaterials of steel.As to the production rhythm of upper an lower process,thematching and synchronicity of roller speed are changed essentially.

continuous pickling;transmission design;installation practice

TG338

A

1672-1152（2017）05-0096-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.36

2017-09-29

張志強(qiáng)（1964—），男，本科，畢業(yè)于太原重型機(jī)械學(xué)院，機(jī)械工程師，主持、參與多項(xiàng)設(shè)備攻關(guān)與改造項(xiàng)目，獲得多項(xiàng)發(fā)明專利與實(shí)用新型專利，對中厚板軋鋼機(jī)械設(shè)備有一定的研究。

（編輯：王瑾）