活套支撑器教学课件PPT.ppt

第11章活套支撑器 11 1活套的作用和形式11 2活套支撑器的工作特征11 3带钢连轧活套支撑器的结构及主要参数 活套支撑器又称活套挑或支浪器 它是热连轧带钢轧机精轧机组中特有的辅助设备 活套支承器装配在热连轧带钢轧机精轧机组的机座之间 直接和轧制力能参数发生紧密联系 因而具有特殊的地位与作用 11 1活套的作用和形式 11 1 1热连轧带钢轧机精轧机组的生产特点热连轧带钢精轧机组的生产具有以下主要特点 1 采用连轧的生产工艺方式 即轧件在连轧机组的各机座中的秒流量维持不变 轧制的变形条件 图3 4 1 b1h1v1 b2h2v2 c式中b 轧件宽度 h 轧件在各机座上的轧出厚度 v 轧件在各机座上的轧出速度 c 连轧常数 相邻两连轧机座之间 前一机座轧件的出口速度必须与后一机座轧件的入口速度水平分量相等 轧制的运动学条件 vi出 v i 1 入相邻两连轧机座间 前一机座轧件的前张力等于后一机座轧件的后张力 轧制的力学条件 ti前 t i 1 后 上述三个条件是连轧过程处于平衡状态下的基本方程 只有满足了上述条件 相邻两机座间的带钢长度才能保持不变 否则将出现堆钢或拉钢现象 导致多层进钢断辊或带钢被拉窄拉薄的设备和产品质量事故 2 连轧过程始终维持在小张力下进行 众所周知 带钢连轧必须采用张力 这是因为它能自动调节秒流量的失调 有利于轧出良好的板型 有利于防止跑偏 降低主电机的能耗等 然而考虑到带钢温度对塑性变形的影响 热带钢连轧机轧件张应力的数值应控制在不致引起轧件拉窄拉薄的程度内 即小张力连轧 这是带钢冷 热连轧机生产工艺上的重要区别 比较典型冷 热带钢连轧时张应力的数值可知 冷轧的张应力约为热轧张应力的20 120倍 由此可以看出 热带钢连轧的张应力的变化范围十分狭小 且其下限接近无张力的极限值 这就给热带钢连轧的生产带来较大的难度 3 连轧建立前是在较高的速度下穿带 由于热轧 考虑到温度降落及操作的要求 不能象冷轧那样在爬行速度下穿带 因此 穿带时轧机动态速降引起的固定套量必须采用特殊措施予以清除 方能实现连轧的正常进行 这是冷 热连轧的又一重要区别 4 连轧过程不可避免会出现平衡状态的失调 由于外干扰和连轧机组在操作中自身产生的各种干扰影响 稳定状态的连轧过程总是暂时的 平衡状态的破坏使带厚和带速不断出现微量的波动 而由于温度冈素加入造成的带速波动使热带轧机的带速波动较之冷带轧机更为突出 出现带速偏差后 如不予以纠正 必将随时闻的延长引起相邻两机座闻带钢长度的变化 由此导致多层进钢断辊或带钢拉窄拉薄的恶果 11 1 2活套支撑器的作用综上所述 热连轧带钢如果也象冷连轧那样将其直接绷紧在机座之间 则当带速产生波动时就几乎没有张力的调节余地了 为此 在热连轧带钢轧机精轧机组的相邻机座间 设置一个能将带钢托起并绷紧的机械装置 活套支撑器 如图3 4 2所示 穿带和正常轧制时 相邻机座间的带钢长度比架距略大数十毫米 用活套支撑器将其支起高于轧制线 当带速波动引起带长变化时 活套吏撑器在其正常升起的位置上 下摆动 吸收带钢的伸缩量并保持张力不变 从而使带钢热连轧机精轧机组始终保持有一个合理的小张力轧制工艺要求 由此 热连轧带钢轧机精轧饥组的活套支撑器的作用是 1 支套 在活套支撑器的活套辊工作摆角范围内储存一定的活套量 随时吸收松弛了的带钢 以防止失张后造成的多层进钢断辊事故 2 恒张 在活套辊的工作摆角范围内 保持带钢恒定的小张力 减小张力波动对带钢厚度和宽度的影响 3 纠偏缓冲与纠偏指令 在相邻两机座间的连轧常数被破坏时 借助活套支撑器的摆动适应套量的变化并保持张力的恒定 仅仅是纠偏的一个缓冲手段 然而活套支撑器在工作摆角范围内所能吸收的套量变化小过几十毫米 企图指望单纯依靠活套支撑器的摆动来维持张力的恒定是完全不可能的 带速偏差所产生的套量变化是靠轧机主传动凋速来纠正的 活套支撑器一方面依靠其摆动起纠偏缓冲的作用 一方面则将轧件套量的变化传递给轧机主电机的控制系统 使轧机主电机凋速以维持连轧常数不变 将活套支撑器的活套辊拉回电气零位 4 控制系统的关键环节 11 1 3活套支撑器的类型通常 活套支撑器按其驱动的动力类别分为电动活套支撑器 气动活套支撑器和液压活套支撑器三类 图3 4 3a b是电动活套支撑器的传动示意图 电动活套支撑器由低惯量 低转速的直流变力矩电动机通过传动装置 经减速器传动或无减速器直接传动 带动活套臂和活套辊绕摆轴摆动 气动活套支撑器和液压活套支撑器 图3 4 3c 则是由一个或二个气缸 液压缸通过传动装置 无减速器 驱动活套臂和活套辊 电动活套支撑器具有最佳的恒张性能 但需要特殊的电机和昂贵的电气控制系统 而气动和液压活套支撑器则具有最良好的追随性能和相对廉价的投资 前者多用在高速宽带钢连轧机上 而后者用于轧速较低的窄带钢连轧机上 11 2活套支撑器的工作特征在轧制一根带钢的整个过程中 活套支撑器的运动可分为三个阶段 起套 正常连轧和落套 带钢未进入轧机前 活套支撑器的电动机 或气缸 液压缸的排进气电磁阀 为断电状态 活套支撑器的活套辊处于机械零位的位置 图3 4 4 当轧件由fi机座咬入fi 1机座时 fi 1机座上的测压压头将进钢信号送给逻辑控制线路 使活套支撑器的电机 或上升电磁阀 得电 活套辊抬升 过早抬升将使带钢撞击活套辊 活套支撑器在基本空载的情况下 以起动电流起动直到活套辊位于电气零位位置 同时将起动电流切换为给定的张力电流 至此 起套过程完毕 整个起套时间约为0 5s左右 起套过程结束后 活套支撑器的活套辊在电气零位位置与带钢接触并产生给定的张力 当带速波动时 活套辊在电气零位上 下进行摆动 摆幅约士50 这就是活套支撑器在正常轧制阶段的动作 当带钢即将结束轧制 带钢尾部刚刚离开fi机座时 位于fi与fi 1机座间的活套辊即行下降 过早落套将使带钢尾部失张的长度增加 从而影响尾部尺寸的精度 过晚落套则使带钢尾部翘起 易打坏导卫装置 或高速轧制时带钢尾部在活套辊顶起的状态下高速甩出 发生迭轧断辊事故 落套信号可用fi机座抛钢信号经计时器延时发动 落套动作可由活套电机反向运转 气缸反向进气 完成 也可由落套辊自重 带钢自重作为落套的动力 有的在高速连轧机上增设一个小套环节 使活套辊先从工作角降至小套 被主传动调速压低至a 20 30 位置 然后再在带尾甩出前主动落到底 这种落套方式更为安全可靠 课后作业 1 活套支撑器的作用是什么 分几大类 2 活套支撑器的运动分几个阶段 分别是什么 11 3带钢连轧活套支撑器的结构及主要参数 11 3 1活套臂转轴上的总力矩为了保证连轧过程中带钢上的张力t 必须对活套支撑器架臂转轴施加所需的力矩 力矩由带钢张力力矩mt 活套辊 活套架臂的自重力矩mw1 带钢自重力矩mw2三部分组成 如图3 4 6所示 活套辊抬起正常工作时 作用在活套辊上的正压力n与带钢张力t的关系为 抬升活套辊 活套架臂重量的力矩mw 按下式计算 图3 4 7 11 3 3活套支撑器的活套辊摆角电气零位和最大工作摆角是活套支撑器的主要工作角度 它的正确设定对保证带钢连轧的正常生产及带钢质量密切相关 a储套量的计算如图3 4 9所示 活套支撑器在水平位置 非工作位置 时 相邻两机座间的带钢长度等于机座架距l1 l2 活套支撑器架臂抬起a口角度时 相邻两机座间的带钢长度为l3 l4 带钢长度的增量称为活套支撑器摆至a角时的活套套量 l b固定套量的计算如图3 4 5所示 轧件由fi机座进入fi 1机座的瞬时 在相邻两机座间形成固定活套 轧机的速度由v0降至动态下的最低速度vd 然后经过动态恢复时间td后升至稳定的静态速度vc 图3 4 10中的阴影面积即为固定套量的大小 其中tc为静态恢复时间 为便于计算固定套量 近似地将图中曲线用下列方程表示 c电气零位角