周　麗

(漣源鋼鐵集團有限公司冷軋板廠，湖南417009)

圓盤剪前帶鋼跑偏原因分析及糾偏裝置改造

周麗

(漣源鋼鐵集團有限公司冷軋板廠，湖南417009)

摘要：針對漣鋼冷軋板廠重卷機組圓盤剪前帶鋼跑偏問題進行原因分析，并對糾偏裝置進行改造，解決了帶鋼跑偏的問題。

關(guān)鍵詞：帶鋼跑偏；糾偏裝置；糾偏輥毛化處理

漣鋼冷軋板廠重卷機組設(shè)計速度460 m/min，在生產(chǎn)較厚鋼板(1.2 mm以上)且速度大于200 m/min時，圓盤剪切邊出現(xiàn)跑偏問題，導(dǎo)致不能正常切邊，嚴重影響了產(chǎn)品質(zhì)量，同時糾偏輥使用壽命為兩個月左右。近年來機組的切邊量大幅增加，由于存在跑偏問題，不僅影響了帶鋼質(zhì)量，而且嚴重影響了機組的穩(wěn)定運行性。甚至會損壞機組設(shè)備。

1原因分析

圓盤剪前面為一套EMG糾偏裝置，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

糾偏裝置工作原理：糾偏框架上安裝有糾偏輥和糾偏夾送輥，當EMG檢測裝置檢測到帶鋼偏離量時，將指令下達到糾偏控制系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)控制油缸動作，驅(qū)動糾偏框架動作，由糾偏輥和糾偏夾送輥帶動帶鋼移動達到糾偏效果。

在生產(chǎn)過程中，當生產(chǎn)帶鋼為薄規(guī)格(1.2 mm以下)且最高速度達到460 m/min時，基本上未出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象；當生產(chǎn)帶鋼為厚規(guī)格時(1.2 mm以上)且速度超過200 m/min時，會出現(xiàn)偏跑現(xiàn)象，而且鋼板愈厚，速度愈快，跑偏現(xiàn)象愈嚴重。同時，當糾偏輥使用兩個月左右時，糾偏輥(聚氨酯表面)表面粗糙度由3.0 μm～3.5 μm降至1.5 μm左右，此時即使高速生產(chǎn)薄規(guī)格帶鋼也會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，因此需要更換糾偏輥。

通過現(xiàn)場跟蹤發(fā)現(xiàn)，當帶鋼出現(xiàn)偏離時，糾偏控制系統(tǒng)會給伺服系統(tǒng)發(fā)出指令驅(qū)動油缸動作，糾偏框架跟著動作，糾偏輥和糾偏夾送輥跟著動作，當帶鋼較厚且在高速生產(chǎn)時，帶鋼并沒有完全跟著糾偏輥及糾偏夾送輥動作，產(chǎn)生了跑偏。

輥子的作用力會使鋼帶產(chǎn)生偏移趨勢，但實際上是否跑偏還要看使鋼帶走偏的側(cè)向力是否大于輥子表面與鋼帶之間的摩擦力。當輥子的表面粗糙度加大時，輥子與鋼帶之間的摩擦系數(shù)加大，當鋼帶在輥子表面的包角加大或鋼帶的張力加大時，使鋼帶與輥子之間的正壓力加大，從而使鋼帶與輥子表面的摩擦力加大，因此會抑制鋼帶在輥子表面滑動而產(chǎn)生側(cè)向移動跑偏。相反，若輥子表面經(jīng)長期使用而磨損得非常光滑，或鋼帶表面有水，會使鋼帶與輥子之間的摩擦系數(shù)減小；若鋼帶在輥子表面的包角較小，鋼帶的張力較小等，會使鋼帶與輥子之間的正壓力減小，從而使鋼帶與輥子之間的摩擦力減小，當有一定的側(cè)向跑偏分力時，會使鋼帶的跑偏現(xiàn)象加大。

跑偏原因主要是帶鋼與輥子之間的摩擦力不夠，而導(dǎo)致帶鋼不能隨輥子一起動作，帶鋼運行至圓盤剪時出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。帶鋼張力示意圖如圖2所示。

輥子依靠輥面與帶材的摩擦傳遞張力，傳遞的張力值為：F2=F1efα，f是帶材與輥面間的摩擦系數(shù)，α是帶鋼與輥子上包角的總和。F2與F1、f和α有關(guān)，當F1、f和α越大，F(xiàn)2也越大。

圖1　圓盤剪糾偏裝置結(jié)構(gòu)圖

對于普通包膠輥而言，f=0.18～0.28(橡膠磨光后，f降低50%)，這就是糾偏輥更換兩個月左右后表面粗糙度下降易出現(xiàn)跑偏的原因。

2解決措施

根據(jù)以上分析，為了解決跑偏問題，在現(xiàn)場作了相應(yīng)改造工作：

(1)通過修改工藝參數(shù)，提高開卷機和卷取機的張力增大F1，如生產(chǎn)1.2 mm的鋼板，將開卷機張力值由16 MN增大到20 MN時，卷取機張力值由20 MN增大到26 MN時，生產(chǎn)速度可由150 m/min提升到300 m/min。提高開卷機和卷取機的張力有利于防止帶鋼的跑偏，但由于受到設(shè)備限制及產(chǎn)品質(zhì)量要求的限制，張力不能提升太大。

(2)增大帶鋼與輥子包角α。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在前夾送輥軸承座下和糾偏下夾送輥下增加15 mm厚鋼板以使增大包角α。增加墊片，跑偏問題有所好轉(zhuǎn)，但仍然存在。

圖2　帶鋼張力示意圖

(a)改造前 (b) 改造后

(a)毛化前 (b)毛化后

(3)改變糾偏夾送輥的工作方式。原糾偏夾送輥為上輥直接由液壓馬達驅(qū)動，穿帶時糾偏夾送輥用于送帶，正常工作時，糾偏夾送輥打開。正常工作時，將糾偏夾送輥夾緊帶鋼，增加帶鋼與糾偏夾送輥之間的摩擦力，大大提高了糾偏能力。同時在糾偏夾送輥上輥與液壓馬達之間增加一超載離合器，在低速時糾偏夾送輥通過超載離合器送帶，高速時超載離合器打開，糾偏夾送輥夾緊帶鋼通行，防止速度不匹配，有效保護液壓傳動設(shè)備。糾偏夾送輥傳動改造圖如圖3所示。

(4)將糾偏輥由普通聚氨酯輥改為毛化聚氨酯輥，輥子表面粗糙度由3.0 μm～3.5 μm提高到0.5 mm左右，f相應(yīng)增大。將糾偏輥進行毛化處理后，基本解決了跑偏問題，目前對于厚規(guī)格包括2.5 mm的鋼板均能達到460 m/min的生產(chǎn)速度。糾偏輥毛化前后輥面如圖4所示。

3改造效果

改造后，徹底解決了重卷機組圓盤剪前帶鋼跑偏的問題。目前切邊生產(chǎn)時，所有鋼種均可達到最高速度460 m/min，糾偏輥的使用周期由兩個月提升到一年以上，降低了帶鋼廢品率，提高了產(chǎn)品成材率，有效保護了機組設(shè)備。

參考文獻

[1]北京科技大學. 鄒家祥主編. 軋鋼機械(修訂版)：冶金工業(yè)出版社，1992.

[2]陳勇，李天石. 帶鋼的糾偏控制[J]. 機床與液壓，2003(6)：190-191.

[3]戴寶泉，胡國平，陳仕華，徐德義. 帶鋼運動過程中對中糾偏原理研究與應(yīng)用[J]. 冶金設(shè)備, 2010 (2) : 21-24.

編輯陳秀娟

Cause Analysis of the Strip Deviation before the Side Trimmer and Modification of Steering Unit

Zhou Li

Abstract：The reasons have been analyzed for the strip deviation before the side trimmer on recoiling line in Lianyuan Steel Cold Rolling Plant, and the steering unit has been modified to solve the problem of strip deviation.

Key words：strip deviation; steering unit; steering rolls texturing treatment

收稿日期：2015—11—24

作者簡介：周麗(1978—)，女，工程師，主要從事設(shè)備管理維護工作。電話：13973899634，E-mail :57075534@qq.com

中圖分類號：TG333.2+1

文獻標志碼：B