平整机除尘设备的改进与创新.docx

平整机除尘设备的改进与创新李林 1，韩继红 2，毛朝晖 2在冷轧板带材生产过程中，平整机用于消除带材退火后由于应力释放形成的褶皱，起着改良 板型的重要作用。当平整机处于干平整工作模式 时，带材表面退火形成的疏松状氧化层在轧制压 力的挤压下会形成烟尘四处扩散，对带钢表面造 成二次污染，严重影响带材的表面质量，同时对 周边设备环境以及生产人员的健康安全造成危害。 因此，提高平整机组的清洁除尘功能是非常重要 的。1磨头；2磨头伸缩气缸；3直线性气缸；4除尘管路。图 1 传统平整机轧辊清理装置外形图在磨头尾端设有除尘管口与车间除尘管路相连，除 尘系统开启，除尘口将擦拭下的粉尘颗粒抽走，实 现除尘功能。由于主运动是由轧辊转动完成，所以称为被动 清辊。该方法存在以下不足之处：（1） 磨头与轧辊接触面狭窄 由于磨头是以静止状态压靠辊面，与辊子接触为狭窄的线接触，只有部分磨头参与辊面清洁工 作，表面使用率低。（2） 灰尘积压 设备工作一段时间以后，在轧辊旋入磨头一侧传统除尘设备的不足1在以往的平整机组中，主要是通过对轧辊(主要是支撑辊) 的清洁除尘，以达到间接清理带材表面的目的 （见图 1）。该轧辊清理装置位于机架间，设备本体主要 由磨头，伸缩气缸，横移气缸，除尘管路以及支 架等组成。当进行清理时，伸缩气缸带动磨头装 置压靠辊面，依靠轧辊的转动带动磨头对辊面进 行清理。同时，设备本体在横移气缸带动下沿轧 辊轴线方向来回移动，使整个辊面都得到清理。1. 一重集团大连设计研究院有限公司助理工程师，辽宁 大连2. 一重集团大连设计研究院有限公司高级工程师，辽宁 大连116600116600112011 年 第 4 期（总 142 期）cfhi摘要：通过对平整机传统除尘设备的分析，指出被动除尘的不足之处，介绍一种新型刷辊旋转主动除尘方法，并对相关设备改进和创新进行探讨。关键词：平整机；除尘设备；刷辊中图分类号：tg333.7+2 文献标识码：b 文章编号：1673-3355 （2011） 04-0004-03improvement and innovation of dedusting system for temper millli lin，han jihong，mao chaohuiabst ract: the article points out the shortcoming of conventional passive dedusting system used in temper mills and introduces a new type of active dedusting device: revolving brush roll. in further, the improvement and innovation of pertinent devices are presented.key words: temper mill；dedusting system；brush roll一重技术设计与计算会形成灰尘积压，这些灰尘附着在磨头表面上会形成一道很明显的“灰线”，很难被顺利抽走，最终（1） 刷辊通过自主的旋转运动使整个辊面均匀的投入到清洁工作中，每个部位的刷毛均能够参与 除尘工作，表面使用率达到 100%；（2） 刷毛在弹性回弹和辊子转动的作用下，能 够有效地将灰尘带离被清洁表面，散入周围空气 中，以便设备除尘系统能够及时地将空气中的灰尘 吸走，真正实现清洁、除尘的功用；（3） 刷辊的刷毛可以根据不同的生产需要进行 设计布置，刷辊转速可以根据待清洁面的运动速度 进行调节以达到最佳的除尘效果。将对辊面造成二次污染，使除尘效果大打折扣图 2)。(见3基于刷辊的设备改进和创新3.1支撑辊清理装置 刷辊出色的清洁除尘功能使其可以广泛的应用于各种除尘设备，其中，冷轧六辊平整机组中的支撑辊清洁装置就是较为典型的基于刷辊清洁的除尘 设备 （见图 5）。1灰尘形成积压；2磨头。图 2 磨头灰尘积压示意图（3） 影响机组工作速度 由于磨头是以静止状态擦拭辊面，为避免过度磨损而无法承受较大的相对速度，当清辊设备投入 工作时，机组需降速，对生产率有很大影响。刷辊及其除尘功用简介2由于被动清辊除尘设备与辊面的接触部分是静止的，大大约束了设备除尘效率，若将其改为自主 运动机构，除尘效果会大幅提高。因此，刷辊在除 尘设备中得到了应用。刷辊主要由辊身，刷毛以及卡板组成 （见图3）。根据刷毛固定方式不同，可以分为压片式刷 辊，缠绕式刷辊以及内焊式螺旋刷辊 (见图 4)。工 作时由电机驱动刷辊旋转，设备本体将刷辊沿径向 压靠在辊面上，由刷毛将灰尘刷下。刷辊的应用大大提高了设备的除尘性能以及应 用范围，相对于传统除尘设备具备以下优点：1刷辊；2刷辊驱动电机；3支架；4螺旋升降机构；5除尘腔体。图 5 支撑辊清洁装置支撑辊清理装置位于机架间，由刷辊，刷辊驱动电机，支架，螺旋升降机构以及除尘腔体组成。 当支撑辊清理装置投入工作时，刷辊驱动电机带动 刷辊旋转，电机驱动螺旋升降机构带动刷辊靠近支 撑辊辊面，当刷辊接近支撑辊辊面时，螺旋升降机 降速，直至刷辊辊面压靠支撑辊辊面，并对刷辊单 侧形成一定的干涉压下量时停止运动，刷辊对辊面 进行清洁。同时除尘系统开启，辊刷刷下的灰尘由 刷辊后部的除尘腔体吸至机组除尘系统后排出。实践证明，支撑辊清洁装置能够很好的实现清 洁除尘功能，使带材的表面质量和现场工作环境得 到很大改善。3.2直接清理带材设计方案 支撑辊清洁装置虽然通过对刷辊的应用大大提高了除尘效率，在传统除尘设备的基础上取得了很大进步，但其基本设计思想仍然是通过对辊子的清1辊身；2刷毛；3卡板。图 3刷辊结构图(a) 压片式刷辊缠绕式刷辊(c) 内焊式螺旋刷辊刷辊外观图(b)图 4122011 年 第 4 期（总 142 期）cfhi设计与计算cfhi technology洁来间接保证带材的清洁。以上我们提到过，刷辊可以在很大范围内适应不同条件的待清洁表面，那 么，可不可以更进一步，将清洁辊面改为直接清洁 带材的表面？答案是肯定的。清理带材与清理辊子的显著不同在于，辊子表 面是一封闭的圆柱曲面，可以通过一根刷辊完成清 理工作；而清理带材需要对其上、下两个表面同时 进行清洁，所以至少需要两根刷辊完成清洁工作， 最简单布置方案为带钢上、下表面对称布置一对刷 辊。但是，刷辊的辊面是由多根刷毛的末端组成， 而刷毛是有一定弹性的，因而这种刷辊布置形式无 法对带材的位置进行准确的固定，导致刷毛的压下 量很难控制，另一方面，当带材大张力高速运行发 生抖动时，刷辊与带材变为间歇性接触，会对除尘 效果造成不良影响。因此，我们对其进行改进，引 入了具有硬辊面的衬胶辊，采用刷辊，衬胶辊四辊 交错布置。这种布置形式的核心是利用衬胶辊的硬 辊面对带材进行可靠定位，能够提高带材在清洁过程中的稳定性；同时，衬胶辊还 对刷辊起到衬垫作用，这样，通过调节刷 辊与衬胶辊的中心距即可准确控制干涉压 下量 （见图 6）。在确定辊子布置形式后，接下来需考 虑设备除尘功能的实现，除尘系统的功用 是将刷辊刷下的灰尘及时抽离带材周围避 免对带材造成二次污染，所以将吸尘口布 置在灰尘甩出方向最为理想 （见图 7）。双刷辊对称布置(b) 刷辊、衬胶辊四辊交错布置(a)1刷辊；2衬胶辊。图 6 刷辊清理带材的布置形式1吸尘口。图 7 刷辊清洁除尘示意图3.3带钢清洁装置1衬胶辊；2刷辊；3上横梁；4上辊升降缸；5下横梁；6螺旋升刷辊与衬胶辊采用上述四辊交错的布降机构；7万向接轴；8下辊升降液压马达；9刷辊驱动电机；10电机支座；11除尘罩。置形式，两刷辊为主动辊，各由一台交流变频调速电机通过万向接轴驱动，衬胶辊图 8 带钢清洁装置从除尘手段看，通过刷辊对带材上下表面进行 清洁除尘是最为直接有效的，但此类设备目前国内 尚没有自主设计的先例。因此上述设计是一次创新 的尝试。为从动辊，通过带材表面与辊面的摩擦力转动。上衬胶辊及刷辊由液压缸带动升降，下衬胶辊及刷辊 由液压马达驱动螺旋升降机构带动升降。上刷辊的 干涉压下量通过导杆和调整垫片进行调节，下刷辊 的干涉压下量可以通过对液压马达的转数调控实 现。每个辊子均有各自的升降缸或液压马达，因而 均可独立升降而不受其它辊子的影响。上、下刷辊 配有除尘罩。设备工作时，电机驱动两刷辊旋转， 下辊上升，上辊下降，在压靠带材表面后停止。机 组除尘管路的气动碟阀开启，除尘系