冷軋鍍鋅線光整機(jī)支撐輥平衡缸液壓系統(tǒng)優(yōu)化

宗永超

（河鋼集團(tuán)唐鋼冷軋薄板廠，河北 唐山 063000）

隨著當(dāng)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，使其工業(yè)技術(shù)受到更多的忠實(shí)，由于應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,熱浸鍍鋅鋼帶,繪畫的過程和塑料涂層表面的鍍鋅鋼帶已被廣泛使用,尤其是在家電和汽車行業(yè)當(dāng)中，發(fā)展速度更加迅速。當(dāng)前對較高質(zhì)量的鍍鋅鋼板的需求量不斷增加，從而出現(xiàn)了鍍鋅鋼板材料短缺的現(xiàn)象，因此，在當(dāng)下的是場需求當(dāng)中，投資的鍍鋅生產(chǎn)線中增加了精加工設(shè)備。在進(jìn)行熱浸鍍鋅線通過精加工機(jī)后，要隨后進(jìn)行噴漆和塑料涂層工藝的，其工藝優(yōu)點(diǎn)如下所示。

（1）提高帶鋼材料的平整度和平坦度，使表面上的鋅顆粒均勻，從而使得帶鋼表面光滑，尤其有利于拉深等高精度場合。

（2）使用后，由于電火花或激光變形對精加工輥進(jìn)行粗加工，因此，精加工后的鍍鋅表面具有一定的粗糙程度，但這樣的粗糙可以提高涂層的附著力，同時也可以儲存一定量的油脂，從而有利于模具在拉深時的潤滑程度。

（3）盡管鍍鋅板的表面被控制為小鋅片，但是仍然可以通過涂料涂層看到小鋅片。因此，對于一些要求很高的鍍鋅板材料，就要對小鋅片進(jìn)行特殊處理。因此，鍍鋅板材料進(jìn)行冷軋時，可以獲得更加均勻的銀白色外觀。

（4）冷軋鍍鋅鋼板材料的精加工，可以消除不明顯的金屬表面粗糙，防止拉深或在進(jìn)行金屬鍍鋅板拉深過程中出現(xiàn)滑移。

1 光整機(jī)結(jié)構(gòu)分析

光整機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成部分有下列結(jié)構(gòu)組成。

1.1 機(jī)架

牌坊有可裝彎輥塊的窗口、鑄鋼，并將其裝于地腳板上。

1.2 生產(chǎn)線調(diào)整裝置

在進(jìn)行機(jī)械架構(gòu)頂部安裝時，要有螺旋結(jié)構(gòu)，這樣可以根據(jù)工作輥，或者備用輥更換引起的生產(chǎn)線高度變化來調(diào)整生產(chǎn)線的高度。

1.3 AGC 液壓軋制力系統(tǒng)

軋機(jī)機(jī)架底部設(shè)有兩套軋制力液壓缸，每側(cè)各一套，這主要是用于下滾子軸承。這也是為了便于調(diào)整輥縫的唯一設(shè)備，在每個液壓缸都連接到伺服閥時，每個氣缸都要配備有一個線性位置傳感器，該傳感器在氣缸的整個冷軋?jiān)O(shè)備運(yùn)行過程中報(bào)告氣缸的位置，并且在每個氣缸內(nèi)均配備兩個壓力傳感器。在監(jiān)視液壓缸中的壓力時，壓力傳感器會提供有關(guān)液壓缸壓力的信息數(shù)據(jù)反饋。將接受的信號以及液壓缸中的壓力與滾動力直接相關(guān)，這樣可以用于給定的軋制力控制和監(jiān)控。

1.4 工作輥彎輥缸和平衡缸

工作輥彎輥系統(tǒng)由一套作用彎輥力于工作輥軸承座的液壓缸組成，工作輥彎輥有兩種形式，即正，負(fù)彎輥。正彎輥時彎輥力加在工作輥軸承座間并使其分離，工作輥彎向支撐輥。負(fù)彎輥時彎輥力加在相反的方向。上支撐輥平衡缸：上支撐輥平衡缸用于平衡上支撐輥重量并將其軸承座壓向生產(chǎn)線調(diào)整裝置。平衡缸主要用于工作輥和支撐輥換輥時。共有兩個支撐輥平衡缸放于E 形塊內(nèi)。

2 四輥光整機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 測張裝置

冷軋鍍鋅板精加工機(jī)的主要參數(shù)直接影響精加工機(jī)的質(zhì)量。當(dāng)生產(chǎn)線的張力與速度受到一定的波動時，張力應(yīng)盡可能加大，從而確保精加工機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，軋制力應(yīng)盡量小。精整機(jī)理想張力值約為80100n/mm2～100n/mm2，出口側(cè)后張力比進(jìn)口側(cè)高約10%～20%。

為了使精加工冷軋?jiān)O(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，確保第一個條件成為精加工機(jī)械設(shè)備的入口與出口處，并保持設(shè)備運(yùn)行過程中張力穩(wěn)定，這就可以通過張力控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其張力計(jì)套件安裝在整理機(jī)的入口和出口。在進(jìn)行張力測量時，其裝置由兩個固定輥和一個中間輥組成，并且其總體具有三輥設(shè)計(jì)。負(fù)載傳感器安裝在中間輥兩端的軸承座下方。隨時進(jìn)行測量整理機(jī)進(jìn)口和出口處的張力，并將該值返回到適當(dāng)一側(cè)的張力調(diào)節(jié)器當(dāng)中，與設(shè)定的張力進(jìn)行相互比較后，該信號將發(fā)送到速度控制器。要通過調(diào)整精軋機(jī)工作輥的速度，在出口側(cè)提供張力，同時要通過調(diào)節(jié)入口側(cè)的卷取輥的速度提供入口側(cè)的張力。

2.2 噴淋裝置

噴霧裝置由噴嘴、水泵、管路組成。它的主要功能是為了完成工作輥表面和進(jìn)口條的液體噴霧脫鹽或特殊清潔，同時減少輥的水平度和其他表面缺陷，生產(chǎn)出高質(zhì)量的鍍鋅鐵，從而可以延長生產(chǎn)時間并減少工作輥。

2.3 抗皺裝置

在進(jìn)行鍍鋅板材精加工期間，鍍鋅板穿過兩個高壓工作輥，并且鍍鋅板必須在較高張力下拉在一起，以便使鍍鋅板均勻地通過工作輥并被均勻地拉出。然而，由于生產(chǎn)線的速度波動和形狀，鍍鋅板經(jīng)常振動和破碎，甚至輸入的電壓也會立即消失。表面進(jìn)行處理后，鍍鋅板表面會出現(xiàn)金屬滑動條紋。在嚴(yán)重的情況下，鍍鋅板折疊后進(jìn)入工作輥，在高壓下壓碎，導(dǎo)致皮帶碰撞。

為了克服這些現(xiàn)象，在精整機(jī)的進(jìn)、出口安裝了防皺裝置。主要作用是通過液壓缸的作用，用提升輥將鍍鋅板在平整機(jī)進(jìn)出口處緊固。當(dāng)鍍鋅鋼板發(fā)生振動、在起皺或失去張力的情況下，液壓缸會迫使提升輥抬起，以恢復(fù)鍍鋅鋼板上的張力。相反，如果增加瞬時張力，則較大的張力會降低提升輥，從而減小張力并防止條帶斷裂。

一套防皺輥安裝在精加工機(jī)的入口與出口，通過液壓來升高和降低。當(dāng)正確的機(jī)器無法正常工作時，帶鋼在前、后抗皺輥之間形成“一”形，不與整平機(jī)上、下輥系統(tǒng)接觸。研磨機(jī)正在運(yùn)行時,彎曲氣缸將擴(kuò)展上工作輥上升和接觸上支承輥,然后解除抗皺輥(進(jìn)口和出口抗皺卷法同步),和之間的地帶將形成一個“一”抗皺輥和工作輥研磨機(jī)的皮帶鋼帶移動工作輥上部和上支承輥旋轉(zhuǎn)。

2.4 換輥裝置

精整機(jī)不投入使用時，帶鋼不接觸上、下工作輥表面，無需停機(jī)即可換輥，不影響生產(chǎn)線正常生產(chǎn)。在傳動側(cè)設(shè)有工作輥快換裝置，上下導(dǎo)板與精加工機(jī)床中的移動工作輥導(dǎo)板相對應(yīng)。在進(jìn)行換輥操作之前，必須將新的精加工輥放置在換輥器的適當(dāng)位置，并且必須將連接板連接到機(jī)架中的舊精加工輥。更換紙卷時，必須將驅(qū)動側(cè)薄紙卷從滾筒中推出，然后將新的細(xì)紙卷沿著導(dǎo)板插入機(jī)架。同時，舊的整理輥被推出機(jī)器。

2.5 光整輥高壓清輥裝置

在精加工機(jī)的出口處，有一個用高壓水清潔精軋輥的裝置，以去除粘附在工作輥上下表面的鋅顆粒，延長熨燙輥的使用壽命。

3 光整機(jī)支撐輥平衡缸液壓原理

3.1 光整機(jī)易出現(xiàn)邊浪現(xiàn)象

問題分析：在穿帶啟動時和軋制過程中，光整機(jī)易出現(xiàn)板形不良情況，主要是單邊浪。經(jīng)過長期觀察分析發(fā)現(xiàn)光整機(jī)支撐輥平衡缸有時出現(xiàn)縮回不一致的現(xiàn)象，后來檢測發(fā)現(xiàn)光整機(jī)傳動側(cè)牌坊兩側(cè)的平衡彎輥缸橫向間隔尺寸不一致，后通過修磨兩側(cè)的襯板，邊浪情況減輕，并懷疑軋輥是否出現(xiàn)了橫向交叉才導(dǎo)致出現(xiàn)單邊浪情況。如果軋輥出現(xiàn)橫向交叉的情況，應(yīng)該板形問題（邊浪）總是會伴隨，長期性的出現(xiàn)。然而，經(jīng)過一段時間的跟蹤發(fā)現(xiàn)邊浪情況只是偶爾出現(xiàn)，說明出現(xiàn)板形問題應(yīng)該與平衡缸偶爾縮回不一致有關(guān)。

3.2 光整機(jī)換輥困難

在光整機(jī)換輥時，平衡缸動作不一致經(jīng)常導(dǎo)致光整機(jī)支撐輥兩側(cè)高度不一致，換輥困難。經(jīng)過上述分析，對支撐輥平衡缸液壓回路進(jìn)行合理的改進(jìn)，使平衡缸收縮和抬起一致非常關(guān)鍵。

3.3 原設(shè)計(jì)的光整機(jī)支撐輥平衡缸液壓原理

如圖1 光整機(jī)支撐輥平衡缸液壓原理圖可知，原系統(tǒng)為了保證四個平衡缸同步，設(shè)計(jì)了由一個電磁換向閥控制四個缸同時動作，但是，實(shí)際生產(chǎn)動作過程中，四個液壓缸的升起和落下動作非常不一致，導(dǎo)致支撐輥四個角上升快慢不同，支撐輥出現(xiàn)卡住現(xiàn)象，導(dǎo)致支撐輥不能上升或下降。其主要原因如下。

（1）由于支撐輥軸承座和牌坊接觸面摩擦力不同，導(dǎo)致四個液壓缸受到的負(fù)載不同，摩擦力小的負(fù)載小，液壓缸先升起，摩擦力大的負(fù)載大，液壓缸升起動作慢或不能升起。

（2）供給四個液壓缸的管路遠(yuǎn)近不同，管路內(nèi)徑粗細(xì)不同，導(dǎo)致四個液壓缸液壓油的流量不同，使液壓缸升降動作不同步。

4 光整機(jī)支撐輥平衡缸液壓同步改進(jìn)

通過研究對支撐輥平衡缸液壓回路增加了調(diào)速裝置，如圖2在平衡缸驅(qū)動側(cè)和操作側(cè)分別增加了單項(xiàng)節(jié)流閥，針對支撐輥上升和下降過程中運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，使驅(qū)動側(cè)和操作側(cè)運(yùn)行速度一至。

圖2 光整機(jī)平衡缸液壓改進(jìn)原理圖

改造完成后，經(jīng)過多次試驗(yàn)，對節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到了平衡缸動作一致的效果，光整機(jī)邊浪問題得以解決，光整機(jī)換輥順利。