程東升

摘 要：冷軋剪切機(jī)組卷取方式為對邊卷取，其端面要求為層與層之間錯層量小于0.1mm，隨著機(jī)組投產(chǎn)年限加長，在剪切機(jī)組出現(xiàn)不同程度的錯層，主要表現(xiàn)為內(nèi)圈錯層、外圈錯層、降速錯層。冷軋剪切機(jī)組是冷軋產(chǎn)品出廠前最后一道工序，且下游無對中裝置的客戶開卷、分條時對端面卷取質(zhì)量要求高，本文以冷軋剪切機(jī)組為例，從卷取錯層分類出發(fā)，剖析錯層產(chǎn)生的原因，從電氣、機(jī)械、兩個專業(yè)角度闡述如何解決卷取錯層的問題。

關(guān)鍵詞：剪切機(jī)組;卷取錯層;錯層處理

冷軋剪切機(jī)組由開卷機(jī)、開頭輥、穩(wěn)定輥、圓盤剪（切邊）、1#夾送輥、2#夾送輥、轉(zhuǎn)向輥、卷取機(jī)、助卷器及鋼卷小車組成，機(jī)組的特點(diǎn)是生產(chǎn)線較短、機(jī)組運(yùn)行速度快（500米/min）開卷取之間建立張力關(guān)系，糾偏裝位于開卷、卷取之間上，機(jī)組的主要功能是切邊及分卷。

1.錯層產(chǎn)生的原因

1.1 內(nèi)卷錯層、外圈錯層：內(nèi)圈錯層、外圈產(chǎn)生的主要原因是在穿帶及自動收尾的過程中帶鋼的帶頭、帶尾發(fā)生跑偏的現(xiàn)象，在生產(chǎn)過程中，首先是帶鋼手動穿帶操作，帶鋼由開卷機(jī)送至夾送輥和轉(zhuǎn)向輥之間，然后進(jìn)行自動穿帶（帶鋼從夾送輥到卷取機(jī)），內(nèi)卷錯層主要是在穿帶過程中產(chǎn)生的，穿帶過程中參與的設(shè)備有轉(zhuǎn)向輥及卷取機(jī)、助卷器，穿帶錯層主要的原因是轉(zhuǎn)向輥（轉(zhuǎn)向輥穿帶收尾時為主動輥，向前送帶，運(yùn)行后為從動輥，下輥壓下，只有上輥參與運(yùn)行）輥縫兩側(cè)不一致，導(dǎo)致帶鋼運(yùn)行中兩側(cè)受力不同，帶鋼發(fā)生跑偏的現(xiàn)象。帶鋼靠助卷器纏繞到卷筒上，繞行3-5周，助卷器退出，若在助卷器輔助穿帶的過程中助卷器皮帶發(fā)生跑偏現(xiàn)象，也會出現(xiàn)內(nèi)圈錯層。外圈錯層主要是在收尾過程中帶鋼卷取出現(xiàn)錯層，收尾有兩種形式，一種是分切收尾，即在分切剪處剪斷帶鋼進(jìn)行收帶，一種是切頭處收尾，即帶鋼在切頭剪處切斷帶鋼進(jìn)行收帶。前文提到過收尾時轉(zhuǎn)向輥為主動，根據(jù)機(jī)組示意圖可知，不論內(nèi)圈錯層還是外圈錯層，主要原因是轉(zhuǎn)向輥的輥縫兩側(cè)不一致，外圈錯層可能涉及穩(wěn)定輥及夾送輥。

1.2 降速錯層：剪切機(jī)組為恒張力卷取，開卷機(jī)為速度系統(tǒng)，運(yùn)行時開卷機(jī)速度限幅放開，控制開卷機(jī)速度限幅也就是控制了機(jī)組的速度，卷取機(jī)為張力系統(tǒng)，運(yùn)行時放開扭矩限幅，控制開卷機(jī)的扭矩限度也就控制了卷取機(jī)扭矩，也就是控制了機(jī)組的實(shí)際張力。開卷機(jī)的設(shè)定扭矩方向與卷取機(jī)反向，機(jī)組運(yùn)行實(shí)際上是由開卷機(jī)通過帶鋼拉動卷取機(jī)及夾送輥及圓盤剪的過程。降速錯層是在運(yùn)行降速的瞬間有3-5層帶鋼出現(xiàn)錯層現(xiàn)象，尤其以高速運(yùn)行的帶鋼且卷取機(jī)上帶鋼噸位較大時（8-9噸），易出現(xiàn)降速錯層的現(xiàn)象，降速時機(jī)組速度由正常的運(yùn)行速度480m/min降低至75m/min，根據(jù)PDA監(jiān)控顯示，在降速的瞬間，帶鋼實(shí)際位置發(fā)生偏移0.1mm左右，降速瞬間帶鋼張力有5%張力的波動，可知，降速錯層的主要原因是在降速瞬間，帶鋼有輕微的偏移量，即帶鋼受到垂直于機(jī)組的力，那么垂直于機(jī)組的力從哪里來呢？在運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向輥上輥參與運(yùn)行，轉(zhuǎn)向輥的上輥的軸承躥動量過大造成輥?zhàn)佑谢蝿邮谴怪庇跈C(jī)組作用力的來源之一，轉(zhuǎn)向輥機(jī)架晃動是垂直于機(jī)組作用力的來源之一，卷取機(jī)重載后輕微下垂與轉(zhuǎn)向輥不平行是造成橫向作用力來源之一，卷取機(jī)滑道間隙及卷筒與軸頭支撐間隙異常都可能會造成降速時卷筒晃動。

2.卷取錯層處理

內(nèi)卷錯層、外圈錯層：根據(jù)錯層原因的描述，內(nèi)圈錯層、外圈錯層矛頭直接指向轉(zhuǎn)向輥與助卷器，發(fā)生內(nèi)外圈錯層時，主要是檢查、調(diào)整轉(zhuǎn)向輥及前面夾送輥及穩(wěn)定輥的輥縫，調(diào)整至兩側(cè)輥縫一致。助卷器方面，檢查助卷器皮帶是否存在跑偏的現(xiàn)象，及時調(diào)整助卷器皮帶壓力及偏斜情況。內(nèi)外圈錯層出現(xiàn)時，及時進(jìn)行上述調(diào)整，內(nèi)外圈問題便可迎刃而解。

降速錯層：降速錯層的治理分兩個方向：張力瞬間波動和垂直機(jī)組作用力。張力波動主要是從電氣自動化張力控制角度進(jìn)行處理，垂直于機(jī)組作用力主要是機(jī)械專業(yè)角度處理。

2.1 張力瞬間波動的處理

2.1.1機(jī)組在降速時張力波動原因之一是鋼卷過于重，運(yùn)行起來慣性大，為了克服慣性作用，我們可以在傳動系統(tǒng)中對加減速慣量進(jìn)行補(bǔ)償，以S120變頻器為例，可以利用STARTER軟件修改傳動參數(shù)對轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行補(bǔ)償，彌補(bǔ)慣性大帶來的張力波動。

2.1.2隨著機(jī)組投產(chǎn)年限的增加，卷取機(jī)旋轉(zhuǎn)時摩擦力也會變化，為了讓卷取機(jī)作用恒定的力到帶鋼上，可對其重新進(jìn)行摩擦補(bǔ)償，即在STARTER軟件中重新繪制摩擦補(bǔ)償曲線，修改、優(yōu)化對應(yīng)的傳動參數(shù)。

2.1.3調(diào)整開卷機(jī)、卷取機(jī)響應(yīng)時間，即在降速瞬間開卷機(jī)相應(yīng)速度快于卷取機(jī)相應(yīng)速度，確保降速瞬間開卷機(jī)速度先降下來。

2.2 垂直機(jī)組作用力處理、

2.2.1轉(zhuǎn)向輥本身機(jī)架的晃動及軸承的晃動可以通過測量專心輥軸承躥動量及轉(zhuǎn)向輥的機(jī)架晃動量來解決問題，轉(zhuǎn)向輥機(jī)架方面主要是對地腳的固定，確保地腳螺栓無松動，軸承的躥動主要是千分表對軸承的實(shí)際躥動進(jìn)行檢查，即用千分表在一側(cè)固定，另一側(cè)用撬棍加力，確保躥動量在 0.02mm內(nèi)。

2.2.2降速錯層在卷取鋼卷噸位較大時易出現(xiàn)，根據(jù)這一特點(diǎn)，現(xiàn)場測量鋼卷噸位較大時的卷筒下垂度，發(fā)現(xiàn)卷筒重載時下垂大概3-4mm左右。更換材質(zhì)較硬的卷筒可以實(shí)現(xiàn)減小卷筒下垂的效果，但是更換卷筒工作量大，不易實(shí)現(xiàn)，可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)向輥的水平度，將轉(zhuǎn)向輥驅(qū)動側(cè)輕微上抬，確保與卷筒的平行度。

2.2.3卷取機(jī)滑道間隙及卷筒與軸頭支撐的間隙均可能使卷筒在降速瞬間收到垂直機(jī)組的作用力，要保證卷筒與與軸頭支撐間隙0.05mm，卷取機(jī)滑道間隙為0.15mm。

結(jié)束語

上述措施能有效的改善機(jī)組的降速錯層，隨著機(jī)組的使用年限的增加，各種零部件的老化，降速瞬間垂直于機(jī)組的作用力越來越多，降速錯層治理措施有待進(jìn)一步完善。治理降速錯層最直接有效的一種方法就是提前降速，以生產(chǎn)9噸鋼卷為例，一旦發(fā)生降速錯層，可提前降速（5噸降速），將速度降到原有生產(chǎn)速度的一半運(yùn)行，可以消除錯層，但這種方法嚴(yán)重影響機(jī)組產(chǎn)能。

參考文獻(xiàn)

[1]王東紅.卡羅塞爾卷取機(jī)卷取錯層問題分析與解決方案[J].東北大學(xué)學(xué)報，2010

[2]史小路冷連軋軋制張力穩(wěn)定性[J].北京科技大學(xué)學(xué)報，2000