超大卷徑銅及銅合金板帶開頭矯直機的校核與應用

2021-05-26 07:02:36王悅晗閆成琨

山西冶金 2021年2期

王悅晗，計江，閆成琨

（中國重型機械研究院股份公司，陜西西安710032）

銅及銅合金板帶在國民經濟各個行業如汽車、手機、家電、智能制造等有著廣泛的應用，例如新能源汽車動力電池、5G設備中柔性電路板、集成電路的引線框架等。隨著經濟高速發展，銅及銅合金板帶需求量越來越大，這就要求銅及銅合金板帶加工企業的產能、效率不斷提高。

傳統銅板帶粗軋生產線原料卷卷徑為1 500～1 600 mm，通過技術改進可以使用摩擦焊機將兩個原料卷焊接為一卷，焊接卷（超大卷）卷徑為2 300～2 500 mm，現有粗軋生產線的開頭矯直機已無法滿足生產要求。針對該情況，中國重型機械研究院股份公司在原有設備基礎上，開發設計了一種可實現超大卷徑的開頭矯直設備。

1 設備組成

開頭矯直機由開頭器、機架裝配、夾送輥裝配、矯直輥裝配、矯直輥輥縫調節裝置和傳動裝置等組成，如圖1、圖2所示。

圖1 開頭矯直機設備組成（一）

1.1 開頭器

開頭器擺動架鉸接于下夾送輥上，可以通過擺動油缸的伸縮實現擺動架的擺動。擺動架設有伸縮鏟頭，伸縮鏟頭在導向槽的導向下，通過伸縮油缸實現鏟頭的伸出與縮回。在機架裝配上設有一壓輥，壓輥由擺動油缸驅動實現壓下與抬起。

圖2 開頭矯直機設備組成（二）

1.2 機架裝配

機架裝配由固定機架、擺動機架、擺動液壓缸等組成。擺動機架與固定機架在板帶入口側采用擺動液壓缸連接，板帶出口側采用鉸軸連接。板帶進入開頭矯直機時，擺動液壓缸缸桿伸出帶動擺動機架繞鉸軸轉動，擺動機架抬起后帶頭進入矯直機。

1.3 夾送輥裝配

夾送輥分為上夾送輥和下夾送輥，上夾送輥通過萬向聯軸器與分速箱連接，固定安裝在上機架上。下輥為被動空心鋼棍，安裝在下機架上。

1.4 矯直輥裝配

矯直輥裝配是板帶矯直的重要部件，由上、下4根矯直輥組成，4根矯直輥呈上2下2布置。

矯直輥材質為9Cr2，軸承座采用了經過熱處理的45號鋼。上矯直輥軸承座為整體式，可在擺動機架內滑動，升降由矯直輥輥縫調節裝置控制，下矯直輥固定安裝在固定機架上。

1.5 矯直輥輥縫調節裝置

輥縫調節裝置由液壓缸連接上矯直輥軸承座，操作側、傳動側軸承座有同步機構保證升降同步，升降行程為0～80 mm。

1.6 傳動裝置

傳動裝置由變頻調速電機通過標準減速機、分速箱、萬向聯軸器將動力傳遞到矯直輥。分速箱由上、下箱體、齒輪、軸等組成。箱體為焊接結構，齒輪采用6級精度硬齒面齒輪，材質均為合金鋼。分速箱采用油池潤滑對齒面進行飛濺潤滑。

2 工藝過程

開頭矯直機設置于開卷機之后，卷取機之前，通過與開卷機的配合，實現超大卷徑銅帶的開頭矯直功能。在開頭矯直機動作之前，銅帶先由上卷小車運輸至開卷機，并上至開卷機卷筒上，帶頭由開卷機壓輥壓下。

開頭矯直機上機架打開，開頭器壓輥處于打開位，上矯直輥處于壓下位。此時開頭器擺動架開始擺動，并且伸縮鏟頭保持在縮回位。擺動架擺動至帶頭方向，伸縮鏟頭伸出，將鏟頭鏟在銅帶外表面上。開卷機反轉帶頭然后正轉，帶頭被鏟頭鏟開。開卷機繼續轉動將帶頭向前輸送，在開頭器壓輥可以壓住帶頭時將帶頭壓緊，然后伸縮鏟頭縮回。開卷機繼續轉動直到帶頭被送入打開的矯直輥之間，開頭器壓輥打開，擺動架擺回至初始位置。上機架落下，矯直輥壓下將帶頭矯平，并且夾送輥將帶頭夾住，開頭矯直結束。

開頭矯直結束后矯直輥調整壓下量，開頭矯直機與開卷機配合轉動，通過擺動輥道將帶頭送至機前轉向輥，上矯直輥、上機架打開，開頭矯直機離線。