冷軋平整機組防纏導板的改進設計

夏定玲

（中冶南方工程技術有限公司，武漢 430223）

1 引言

近年來，隨著環保意識的增強，設備的節能減排提到了前所未有的高度，軋鋼設備的噸鋼消耗也成為每個鋼鐵企業的關注重點。傳統的平整機組設計中，為了提高成品的表面質量，設置的乳化液吹掃系統不僅消耗電能，而且形成了噪音污染。而無吹掃平整機技術不僅可以降低噸鋼消耗，同時也可以防止乳化液污染帶鋼。而其中防纏導板的改進設計起到了關鍵性的作用。

2 防纏導板的結構設計

此防纏導板的基本結構如圖1 所示。防纏導板主框架由主推液壓缸推動，沿著設計的滑動中心線前進后退，精密定位裝置控制其前進位置，保證和工作輥安全有效的距離。寬度方向上，根據來料的寬度值，設置可調擋板裝置的打開寬度，以保證寬度方向上的非帶鋼通過區域的封閉性。

圖1 結構示意圖

此防纏導板的設計主要在兩個方面做了重要改進。首先，設置了精密定位系統，結構如圖2 所示。傳統的限位裝置為固定塊，主要作用是保護防纏導板的超行程問題。此改進設計中將限位塊設計為可隨工作輥輥徑大小調整的精密定位裝置，由帶旋轉編碼器控制的旋轉電機驅動，旋轉電機每轉動一圈，防纏導板的行程改變0.5mm，在空載的狀態下，調整好控制位置，待防纏導板靠近時準確定位，確保此防纏導板可在帶鋼出口處與工作輥形成相對封閉的區域，為帶鋼提供可靠防護，減少軋制過程中由上方滴落的乳化液對帶鋼造成的污染。如果選用14 位的旋轉編碼器控制，理論上分析，此裝置可將防纏導板的位置控制在0.01mm 誤差范圍以內。

圖2 精密定位裝置（圖1中的A 向）

再者，此防纏導板增加了寬度可調擋板裝置，其結構如圖3 所示。此裝置由調寬電機驅動，通過傳動軸帶動絲桿同步轉動，絲桿上裝有螺母，與絲桿組成螺旋機構。滑動板可隨螺母沿著滑動導桿在絲桿的驅動下左右運動，在滑動板與固定板之間安裝有可自由開合的防護簾。當電機開始工作時，左右兩側便可同步打開或閉合。防護簾可保證帶鋼寬度以外的空間沒有液體可從入口側串流到出口側污染成品帶鋼。

圖3 寬度可調擋板裝置（圖1中的B 向）

通過以上結構改進，只需要根據工作輥輥徑以及成品帶鋼的厚度，由精密定位裝置限定防纏導板的前進位置，根據來料寬度設定寬度可調擋板裝置的打開位置，便可最大限度地隔離乳化液，對出口帶鋼形成有效的全方位保護。

圖4 計算模型示意圖

3 控制計算

此防纏導板的設計要點是停靠位置的準確性，為滿足其設計功能，需要一個計算模型來準確定位防纏導板的工作位置。先假設計算條件為平整機調零方式為下工作輥調零，同時，為了最大限度減小防纏導板與工作輥之間的縫隙，可考慮預留間隙控制在0.1mm。其計算模型如圖4 所示。

設定計算模型位于以軋制線為X 軸、以軋輥中心線為Y 軸的坐標系中，坐標原點O 點為交點。可將防纏導板的運動軌跡線以方程組表示：

式中，點（a，b）為防纏導板運動起始點，α為運動軌跡與軋制線的夾角，R為工作輥輥徑，h為出口成品帶鋼厚度，r為防纏導板前端圓角，S為防纏導板的運動行程，由此方程組可解出S 值，通過計算機程序控制系統，將信號輸出給精密定位系統的電機，從而可達到預定的防纏導板工作位置。

4 結語

通過改進的防纏導板設計，可在帶鋼出口區域形成有效的封閉空間，以阻斷成品帶鋼與乳化液的接觸，從而可免去帶鋼吹掃裝置從而達到節能降耗的目的，為新一代綠色軋制技術提供新的思路。