1100轧机技术设计说明书.doc

1100mm六辊可逆冷轧机技术设计说明书 西重所 西安凯瑞公司 天津市富仁板带有限公司1100mm六辊可逆冷轧机技 术 设 计 说 明 书编 制：（机械）_ （液压）_ （电控）_审 查：（机械）_ （液压）_ （电控）_ 西安重型机械研究所2006年4月5日1100mm六辊可逆冷轧机技术设计说明书一、设计依据本轧机成套设计是依据天津市富仁板带有限公司与西安重型机械研究所、西安凯瑞机电设备有限责任公司签订的1100mm六辊可逆冷轧机技术附件进行设计的。二、机组主要技术参数1.1 来料规格材 质：酸洗热轧带卷Q195、Q215、08Al、20、Q235、低合金钢等机械性能：最大屈服极限s360N/mm2厚 度：1.2 4.0 mm宽 度：6501015 mm卷 内 径：F510mm卷 外 径：F900-F1850 mm卷 重：Max 19T1.2 成品尺寸厚 度：0.15-1.2mm宽 度：6501015mm卷 内 径：F510mm卷 外 径：F900-F1850 mm卷 重：Max 19T厚度公差：5(d0.3mm) 8(0.3d0.5mm)2%d (d0.5mm)1.3 机组主要技术参数轧机规格：F950/F370/F3301100mm最大轧制压力：10000 KN最大轧制力矩：70KN-m穿带速度：18 m/min轧制速度：0750m/min开卷张力：550 KN最大开卷速度：300 m/min卷取张力：12120KN（V450m/min）6.363KN（V450m/min）最大卷取速度：800 m/min轧机速度精度：1/1000轧机张力精度：动态：Tmax * 8/100 稳态：Tmax * 3/100轧机最大加速度：0.8m / s2轧机最大减速度：1.0m / s2工作辊规格：F300-F2701100mm中间辊规格：F370-F3351100mm支承辊规格：F950-F8901050 mm开卷机卷筒直径：F460F520mm（正圆F510mm）卷取机卷筒直径：F490F510mm（正圆F510mm）偏导辊规格：F4001100mm引料辊规格：F2001000mm展平辊规格：F2201100mm工作辊最大开口度：20mm工作辊弯辊力（单边正/负）：300/180KN中间辊横移力：550/350KN中间辊横移量：200mm冷却介质：乳化液液压系统工作压力： 压上、弯辊/横移：21Mpa液压传动：10Mpa工艺润滑流量：5000 L/min开卷机电机功率：243KW卷取机电机功率：490KW22（串联）主轧机电机功率：1250KW2（串联）除油方式：真空和气刀除油机组工作方式；成卷可逆轧制机组传动方向：在开卷带材前进方向右侧（右传动）三、机组装机水平3.1 主轧机、开卷机和机前、机后卷取机采用西门字6RA70（或ABB）全数字直流调速，可控硅供电（混装结构），机组PLC（西门子）控制。3.2 全液压压上，计算机厚度自动控制（AGC）。液压AGC系统采用两级计算机控制，具有恒辊缝位置闭环，恒轧制力压力闭环，厚度予/监控，预压靠自动控制等功能。3.3 轧机具有压下调偏、工作辊正/负弯辊、中间辊正弯辊控制手段；中间辊横移予设定、锁定功能。3.4开卷机具有CPC自动对中功能。3.5 工作辊、中间辊快速换辊。3.6 轧机电气系统具有过载保护，断带保护和紧急停车等安全保护系统；主机和卷取机具有带尾自动减速、准确停车功能；卷取机具有圈数记忆功能。3.7 轧机速度闭环控制；开卷、卷取机速度/张力闭环控制，数字显示。3.8轧制线标电动高压下螺丝快速自动调整。3.9轧机辊系和展平辊轴承采用油雾润滑。3.10机组生产工艺联锁及故障报警采用PLC可编程控制，实现生产过程自动化。3.11机组具有工艺过程参数的预设定、工艺过程参数和设备关键参数的检测、显示、报警和存储记录功能。3.12 主操作台设三套人-机界面，完成动态画面显示。3.13工作辊准停、卷取机钳口位置准停。3.14 机组设皮带助卷器助卷。3.15关键液压、电气器件采用进口原装器件，液压缸采用进口密封。 四、机械设备设计按照天津市富仁板带有限公司和西安重型机械研究所、西安凯瑞机电设备有限责任公司所签订1100mm六辊可逆冷轧机组技术附件，西安凯瑞机电设备有限责任公司对所承担的机械设备部分进行了技术设计，将机组总图及开卷机、上卷车、开头矫直机、机前卷取机、卸卷车、机前装置、F300/F370/F9501100mm六辊可逆冷轧机列、机后装置、换辊装置、机后卷取机和助卷器等单机总图和主要部件图、主要零件图提供审查并说明如下：1100mm六辊可逆冷轧机组由上卷车、开头矫直机、机前卷取机、卸卷车(两台)、机前装置、F300/F370/F9501100mm六辊可逆冷轧机列、机后装置、换辊装置、机后 卷取机和助卷器等单机组成，分述如下：4.1 开卷机开卷机由开卷机本体、开卷机卷筒、开卷机压辊、活动支撑和对中装置组成，开卷机为悬臂浮动结构，卷筒为四棱锥型式，由直流电机经SWC250CH1联轴器和减速机拖动卷轴，直流电机通过底座固定在基础上，开卷机本体经导轨沿底座滑动实现CPC对中时SWC250CH1联轴器可作伸缩补偿。为方便开卷和防止松带，在卷轴上方设有压辊，压辊升降由液压缸拖动。卷轴端部设有侧支撑，侧支撑为辊式支撑，支撑辊座安装在铰轴上，铰轴支撑固定在开头矫直机架体上，液压推动支撑辊座摆动实现摆合摆开主要技术参数卷筒直径：F510mm（正圆）卷筒直径：F460F520 mm涨缩缸直径：F360/F160 mm涨缩缸行程：141 mm减速箱总速比：6.186穿带速度：1830 m/min开卷速度：300 m/min开卷张力：505KN浮 动 量：75mm开卷电机：Z4504B 660V 243KW 350/1200r.p.m4.2 上卷车上卷车由升降小车、移动盖板、行走缸和缝道卷位组成。小车的升降和行走均为液压传动。升降小车车体为焊接结构，升降缸以铰支形式固定在车体上，升降缸推动带升降架的鞍座沿车体方形导向面滑动实现升降， 行走缸固定在地沟内的基础上，行走缸推动升降小车将带卷由缝道卷位移动上料。升降小车移动时带动移动盖板将地沟盖上以便于操作。缝道卷位为焊接结构，在地沟缝道上作储卷用。主要技术参数:上升推力：220KN升降行程：1400mm行走行程：4490mm升降缸规格：F180/F125mm行走缸规格：F140/F100mm缝道卷位数：2个4.3 开头矫直机开头矫直机由开头伸缩摆动导板、后压辊、夹送辊、三辊直头装置、切头剪和机架所组成。伸缩摆动导板由液压缸传动可绕下夹送辊摆动，伸缩摆动导板上的铲头由液压缸驱动可伸缩运动，以便于开头。液压缸驱动上夹送辊辊升降、以便夹送带材，上夹送辊辊升降有齿轮齿条同步装置。三辊直头装置的上矫直辊由AC电机经万向接轴和超越离合器拖动，满足穿带拖动和开卷升速时的分离。上矫直辊升降也有齿轮齿条同步装置。上夹送辊由油马达传动，下夹送辊不传动带有编码器。切头剪为下动式液压剪。后压辊为带有压辊的摆动桥架，由液压缸驱动实现升降摆动，后压辊落下时作为开卷穿带时的过桥导板又可作为机前卷取机的压辊。伸缩摆动导板、后压辊、夹送辊、三辊直头装置、切头剪均安装在机架内，机架由底座和两片机架板装配而成。主要技术参数上夹送辊规格：2751100mm下夹送辊规格：4001100mm上矫直辊规格：1751100mm下矫直辊规格：2001100mm上矫直辊传动电机：AC11KW液压剪油缸（两个）规格：125/63245mm剪切力：150KN上夹送辊传动液压马达：TG0625MV460(PARKER)4.4 机前卷取机机前卷取机在开卷侧，为带侧支撑的四棱锥卷筒结构，由串联的两台DC电机经双级硬齿面减速机拖动卷筒，通过液压拔杆换档，改变减速箱速比，实现不同张力和不同速度的分级调整。机前卷取机的压辊装在开头矫直机的出口导板上。为方便卸卷设有推板装置。卷取电机和减速箱采用稀油循环润滑。主要技术参数卷筒直径：F510 mm（正圆）卷筒涨缩范围：F510F495 mm卷取张力：12012KN（V450m/min）636.3KN（V450m/min）减速箱速比：第一级2.1111/1.3333 第二级1.8333最大卷取速度：800m/min卷取机齿轮：材质：17Cr2Ni2Mo 精度：6-6-5卷筒扇形块：材质：42CrMo 硬度：HRc50-55主轴：材质：42CrMo 硬度：HRc55-60卷取电机： Z5603B 660V 2490KW 348/1200r.p.m钳口开口度：10 mm 卷取方式：下卷取4.5 卸卷车结构型式与上卷车相同,仅将V型托架改为托辊。4.6 机前装置机前装置由对中导板、测厚仪台架、机前转向引料装置和机前真空除油装置组成。对中导板用于带材对中，由液压马达驱动侧导板开合，其开口度可根据带宽调整。机前真空除油装置由上下偏置两对辊子组成，穿带时上辊抬起，轧制时上辊降下使带材呈S形穿过，两对辊子间形成密封腔，起到除油和稳定展平带材的作用，真空除油装置的展平辊采用油雾润滑，在除油装置的前后设有上下两排喷嘴，吹除带材表面的残液。机前转向引料装置包括偏导辊、引料辊和摆动导板。引料辊为一摆动压辊，由液压马达驱动，其摆动由摆动油缸控制，在逆向轧制时由一非传动压辊与摆动导板协作，将带头导入机前卷取机钳口，在甩尾轧制时，协助卷取机将带头导入轧辊。在偏导辊上设有测速装置，为防止升降速过程中带材在偏导辊上打滑，由一台3.7KW直流电机传动偏导辊。主要技术参数偏导辊规格：F4001100mm引料辊规格：F2001000mm非传动压辊：F200790mm展平辊规格：F2201100mm偏导辊传动电机：Z4-112/4-1 3.7KW 855rpm压辊传动液压马达：TE0260CW100(PARKER)摆动油缸：TUBFKS80-18004.7 F300/F370/F9501100mm六辊可逆冷轧机F300/F370/F9501100mm六辊可逆冷轧机由轧线标高调整装置、支承辊平衡机构、辊系装配、机架装配、中间辊横移机构、接轴、减速箱、安全联轴器、走台排烟罩、卷廉门及液压润滑配管组成。4.7.1 轧线标高调整装置是由一台交流电机驱动两台蜗轮减速箱，在换辊后辊径发生变化时，通过压下螺丝调整上支撑辊的位置，从而调整轧线标高。蜗杆轴上装有编码器和盘式气动刹车装置，可准确调整轧线标高。4.7.2 支承辊平衡机构，上支承辊平衡由安置在轧机机架缸块中的油缸来完成。4.7.3 机架装配包含轨座、两片牌坊、上下横梁、缸块、接轴夹紧装置、工作辊锁板、支撑辊锁板、导板及防溅门等组成。两片牌坊和上下横梁用螺钉把紧后安装在两个轨座上成为机架本体，在机架窗口内装有缸块，缸块内装有工作辊弯辊缸、上支承辊平衡缸、工作辊、中间辊和下支撑辊轨道、中间辊滑道。在机架本体的操作侧装有、工作辊锁板、支撑辊锁板和支撑辊压紧装置。在机架的传动侧，装有接轴夹紧装置和支撑辊压紧装置。在机架的内侧装有导板和防溅门。在换辊时用接轴夹紧装置将万向接轴的轴头夹紧。4.7.4 辊系装配：工作辊、中间辊和支承辊均配有相应的滚动轴承及油雾润滑配管。上下工作辊轴承座通过T形槽与安装在机架窗口中部的四个缸块中的活塞式油缸连接，实现正负弯辊。油缸密封均为进口密封。4.7.5 联合减速机包括上下两层的齿轮减速和齿轮机座，通过串联的二台DC电机分别驱动上下工作辊进行轧制。在电机和减速机间装有安全联轴器。通过接轴把串联的两台电机连接起来。主要技术参数工作辊：规格F300F2701100mm 材质：9Cr3Mo 硬度：Hs9397中间辊：规格F370F3351100mm材质：9Cr3Mo 硬度：Hs7580支撑辊：规格F950F8901050mm 材质：9Cr3Mo 硬度：Hs6570主减速箱齿轮： 材质：20CrMnMo 精度等级： 6级 工作辊最大开口度：20mm工作辊弯辊力（单边正/负）：300/180KN中间辊横移力：550/350KN中间辊横移量：200mm冷却介质：乳化液液压系统工作压力：压上、弯辊/横移：21Mpa一般液压传动：10Mpa主电机：Z710-6B 660V 21250KW 370/950r.p.m压下标高调整电机：YZ200L-8 15KW 710r.p.m机架立柱断面：540650 mm单片机架重量：55吨机架材质：ZG270-5004.8 机后装置机后装置由测厚仪台架、机后转向引料装置、F320mm圆盘剪、机后真空除油装置组成。除增设圆盘剪外其它部分的结构与机前装置基本相同，但机后装置不设对中导板。F320mm圆盘剪用于切除带材尾部，圆盘剪的上刀片由液压马达通过减速机和链条传动，圆盘剪进给由液压缸传动，在液压缸的推动下，圆盘剪的上刀片沿固定的下刀片滚动前进实现对带材的剪切。为保证剪切精度，上刀片的进给采用滚动直线导轨。剪切完毕后，圆盘剪退出作业线。主要技术参数剪切力：150KN进给油缸规格：80/451400 mm圆盘剪传动马达：F11-28-MU-SN-T(PARKER)4.9 换辊装置4.9.1 工作辊中间辊换辊装置该装置为一换辊车，带横移的双位换辊装置，可实现工作辊成对快速更换和工作辊、中间辊成对快速更换。换辊车由固定车、横移车、牵引车、传动装置、锁定装置、大车车体和换辊车轨道组成。固定车、横移车、牵引车、传动装置和锁定装置安装在大车车体上，换辊车行走由电机驱动，横移由液压缸驱动,牵引车由两台液压马达驱动。在换辊位置和退出位置，换辊车由液压缸推动的插销锁定。4.9.2 支撑辊换辊装置支撑辊换辊装置由带车轮和牵引钩的托架，轨道和油缸组成，由长行程油缸通过托架上带横销的牵引钩，牵引带滚动轮的下支撑辊实现下支撑辊或上下支撑辊更换，上下支撑辊间由专用垫架支撑。4.9.3 升降盖板 在轧制时，为方便轧机操作，设有升降盖板。升起时的升降盖板上平面与地平相齐，在更换工作辊、中间辊时升降盖板通过油缸驱动，使盖板落下，以便换辊车能靠近机架，在下支撑辊或上下支撑辊更换时，升降盖板落下后，在支撑辊换辊油缸的带动下被移至换辊车下。主要技术参数换辊车行程：4700 mm横移行程：1050mm行走速度：110mm/s横移速度：600mm/min横移油缸规格：125/701078 mm支撑辊换辊油缸规格：160/904130 mm换辊车行走电机：Y160M2-8 5.5KW 720rpm牵引车液压马达：TG0625MV460AAAB4.10 机后卷取机 结构形式同机前卷取机相同。4.11 助卷器助卷器为卧式皮带助卷器，在薄带轧制时实现助卷，助卷器由行走车架、皮带、张紧装置、行走液压缸、抱臂缸和拖链组成。助卷时，助卷器车架在行走液压缸的推动下前进到卷筒位置，抱臂辊在抱臂气缸的推动下，将助卷皮带缠绕在卷筒上即可助卷，张紧缸为油缸，保证皮带的张紧力。主要技术参数助卷带材厚度：0.20.5 mm助卷直径：F510 mm涨紧缸规格：100/50600 mm行走缸规格：125/902500 mm抱臂缸型号：10A 5VTCC160B350A8(RT)五、液压系统设计本液压系统的设计是依据天津市富仁板带有限公司与西安重型机械研究所、西安凯瑞机电设备有限责任公司签订的1100mm六辊可逆冷轧机组技术附件和机械设备对本系统的要求，按照合同技术附件选择元器件。5.1 液压系统5.1.1液压传动：动力站1台、阀站6台;5.1.2液压压上（AGC）：动力站1台、阀站1台、压上缸装置2台、过滤蓄能装置2台；5.1.3液压弯辊横移：动力站1台、阀站2台、横移缸4台；5.1.4对中（CPC）：阀站1台、对中油缸1台、检测装置1套、电控箱1台；5.2 润滑系统5.2.1设备润滑：稀油润滑站、电控箱；5.2.2油雾润滑：包括供油部分（油箱、加油泵、油位计、温度控制器、安全阀等）；电控部分（电控箱、接近开关、仪表）；油雾控制部分（雾压控制器、空气加热器、气压控制器等）；5.2.3工艺润滑及轧辊冷却系统：净液站、污液站、真空过滤机、乳液温控设备、乳液分配装置、轧辊冷却喷嘴梁及磁过滤装置。5.3真空除油系统由真空泵装置、油气过滤装置、电控气动蝶阀、气控回路、伸缩接头等组成。5.4气动系统 由机组配管（电磁换向阀、气源处理三联件、截止阀等）、管路附件组成。5.5系统的布置5.5.1 地上部分有：对中（CPC）的所有设备、传动系统5#阀站、油气润滑、工艺润滑的精密过滤机、真空除油的所有设备、气动系统的大部分装置和管路；5.5.2地下部分有：上述系统组成中（除5.5.1中的设备）的所有设备。5.6系统的功能、主要技术参数和特点5.6.1 液压传动5.6.1.1功能：对机组中的所有控制油缸及液压马达进行控制。5.6.1.2主要技术参数恒压泵：Q=110 L/min； P=10 MPa； N=22 KW（三台泵电机组，其中二台工作，一台备用）循环泵： Q=63 L/min； P=0.63 Mpa； N=1.1 KW；油箱容积：2 m3； 系统过滤精度：20 mm冷却面积：6 m2 蓄能器容积：402=80 L冷却水耗量：14 m3/h 冷却水压力：0.4 MPa电加热功率：33 KW工作介质：N46 抗磨液压油5.6.1.3 系统特点1) 动力站上设有压力油和回油过滤器及循环、过滤、冷却装置，保证提供油液的清洁度，并有效控制油液的温度在正常工作温度范围内，提高了系统工作的可靠性。2) 采用电磁溢流阀与泵连锁控制，实现泵的空载启动与停止，提高了泵的使用寿命。3) 采用恒压泵与蓄能器配置，在保证系统供油的情况下即节省能源又可减少系统发热。4) 控制阀采用叠加阀集成方式，既节省空间且方便安装和维修，A、B口均设有球阀。5) 卷取机涨缩缸、小车升降缸回路设有调压及保护功能。6) 开卷压辊、压辊摆动、除油升降、引料马达、接轴夹紧、圆盘剪移动、换辊横移回路均设有调压功能。7) 后压辊升降、机后卷取压辊、助卷器张紧等回路均设有调压及自动退让功能。8) 元件选用：液压泵采用贵州力源产品； 压力阀、换向阀采用上海立新、北京华德元件。5.6.2 液压压上（AGC）5.6.2.1功能液压压上（AGC）用于轧机轧制力及辊缝的给定和控制，与计算机系统构成轧制力和辊缝的闭环控制。5.6.2.2 主要技术参数恒压变量泵：Q=92 L/min；P=21MPa；N=45 KW （共2台泵电机组，1台工作，1台备用）循环过滤泵：Q=63 L/min；P=0.63 MPa；N=1.1 KW油箱容积：1.5 m3 系统过滤精度：5mm冷却面积：4 m2 蓄能器容积：240 L冷却水耗量：4 m3/h 冷却水压力：0.4 MPa电加热功率：31 KW使用介质：N32 抗磨液压油油缸形式：压上式活塞缸油缸基本参数：活塞直径d=700 mm； 活塞杆径d1=550 mm油缸外径D=900 mm； 行程L=145 mm总高度H=555mm5.6.2.3系统特点1) 具备传动系统的1)3)条;2) 油箱和液压管路均采用不锈钢，防止二次污染；A、B口均设有球阀。3) 过滤器精度高（5mm），并且在控制阀站上设有高精度过滤器，并在系统回油上设置了过滤器对回油进行过滤，保证系统工作的可靠性。4) 采用高动态性能的电液伺服阀，提高了系统的响应特性；5) 位置检测装置安放在压下油缸内，为我所的专利产品，已经在多套机组上长期使用，证明性能可靠。6) 在伺服阀前设有保护过滤器（3mm），保证了伺服阀工作的可靠性。7) 在伺服阀压油口和回油口均设有蓄能器，以稳定伺服阀工作压差。8) 压上油缸的工作压力由压力传感器测得，它与伺服阀、电气一起构成压力闭环控制。9) 压上油缸的位移由位移传感器测得，它与伺服阀、电气一起构成位置闭环控制。10) 压上油缸采用进口的低磨高效组合密封，该密封性能可靠、稳定。11) 压上油缸的上腔背压由二路减压回路构成的多级压力，以适应油缸不同工况的需求。12) 压上油缸的下腔还设有电磁溢流阀，以实现油缸快速卸荷的要求。13) 关键元件的选用：压下油缸的密封采用德国进口产品；位移传感器采用MTS公司产品；液压主泵采用PARKER产品；压力阀、换向阀采用VICKERS产品；伺服阀采用Moog阀；压力传感器采用中美合资麦克传感器。过滤器：压下伺服阀前用HYDAC，其余为温州黎明。5.6.3 液压弯辊、横移系统5.6.3.1 功能用于弯辊控制、中间辊横移控制及支承辊平衡控制。其中工作辊、中间辊弯辊系统用于轧机带材板形的手动给定控制，中间辊横移系统用于轧制前，根据轧制工艺的要求，予设定中间辊的位置，轧制时确保中间辊的位置保持不变，以达到控制带材板形的目的。5.6.3.2 主要技术参数恒压变量泵：Q=48 L/min；P=21 MPa；N=22 KW （共2台泵电机组，其中1台工作，1台备用）循环过滤泵：Q=25 L/min；P=0.63 MPa；N=0.75 KW油箱容积：0.56 m3 系统过滤精度：5 mm 冷却面积：2.1 m2 蓄能器容积：225L循环冷却水耗量：2m3/h 循环冷却水压力：0.4MPa电加热功率：31 KW使用介质：N32 抗磨液压油油缸形式：活塞缸油缸基本参数：活塞直径d=160 mm； 活塞杆径d1=110 mm； 行程L=200 mm5.6.3.3 系统特点1) 具备压下系统的1)4)条;2) 各伺服阀、比例阀前设有保护过滤器，以保证各阀工作可靠。3) 各弯辊缸的工作腔的弯辊力由压力传感器测得，它与伺服阀、电气一起构成压力闭环控制。4) 各横移缸的工作位置由位移传感器测得，它与伺服阀、电气一起构成位置闭环控制。5) 由于工作辊的弯辊力两侧分别控制，故能获得两侧相同或不同的弯辊效果，同时工作辊弯辊缸双缸受控，故能分别获得正负弯，以配合压上偏置，中间辊横移及轧辊的冷却，得到最佳的板形控制效果。6) 由于中间辊横移缸有各自的位置闭环系统，故可分别调整上、下中间辊的位置，设定完成后，通过插装阀将油缸锁紧，以防止中间辊在轧制时的窜动。7) 由于中间辊弯辊只需正弯，故只有单腔压力闭环，另一腔给以恒定的背压。 8) 关键元件的选用：恒压泵采用PARKER产品；压力阀、换向阀采用VICKERS产品；比例阀采用ATOS 产品；弯辊伺服阀采用射流管电液伺服阀；压力传感器采用中美合资麦克产品；位移传感器采用进口件(MTS)；过滤器：温州黎明。5.6.4 CPC开卷对中控制系统5.6.4.1功能控制开卷机浮动缸，在开卷轧制过程中随时调节带材位置，使带材中心线自动对准轧制中心线。该系统与液压弯辊横移系统共用一个动力站。5.6.4.2纠偏系统的主要性能指标检测宽度变化范围：0300 mm ， 浮动量75mm ， 控制精度：2.0mm5.6.4.3 特点1） 控制阀站采用叠加阀集成方式，既节省空间且方便安装和维修。2） 比例阀前设有保护过滤器，以保证各阀工作可靠。3） 在开卷机卷轴自对中时，由油缸上的位移传感器与比例阀、电气一起构成位置闭环控制。4）开卷时，带材的偏移量通过光电检测装置出来，它与比例阀、电气一起构成位置闭环控制，实现带材的自对中。5）开卷机对中油缸的进出口加有液压锁，以确保非工作时不得窜动。6）油缸密封采用（德国MerLel）件。7）比例阀为原装进口ATOS。8）光电检测器：线阵CCD光电检测头5.6.5 稀油润滑装置5.6.5.1 功能用于轧机的主传动齿轮机座，开卷机，机前、机后卷取机传动齿轮箱的润滑和冷却。5.6.5.2主要技术参数泵装置：Q=630 L/min； P=0.5 MPa； N=18.5 KW（二台泵电机组，一台工作，一台备用）。油箱容积：16 m3， 过滤精度：0.08mm；冷却面积：70 m2 供油温度：3545冷却水压力：0.4 MPa； 冷却水耗量：38 m3/h电加热功率：48 KW 使用介质：150#极压齿轮油5.6.5.3 特点泵的输出端配有安全阀，用以保护油泵过载，此阀设定的开启压力为0.63 MPa。双筒网式过滤器的工作网筒通过转换手柄交替使用。在系统的出油口处，装有一个电接点温度计和温度控制器，用于控制工作油温。5.6.6 油雾润滑系统5.6.6.1 功能：用于轧机辊系轴承、展平辊轴承的润滑和冷却。5.6.6.2 主要技术参数油雾量：40 m3/h；气耗量：40 m3/h；工作气压：0.30.5MPa；油雾浓度312 g/ m35.6.6.3设备组成油雾润滑系统主要由油雾发生器，电气控制箱，电加热器，仪表，安全阀，液位开关，喷嘴，油雾分离器等组成。5.6.7 工艺润滑及轧辊冷却系统5.6.7.1 功能：在轧制过程中对轧辊表面和轧材进行润滑和冷却。5.6.7.2 主要技术参数净液泵：Q=25002=5000 L/min；H=72 mh2O；N=45 KW（三台泵电机组，二台工作，一台备用）。污液泵：Q=27502=5500 L/min；H=50 mh2O；N=45 KW（三台泵电机组，二台工作，一台备用）。真空过滤机：Q=6000 L/min； 过滤精度：0.030mm油箱容积：75 m3 冷却面积：160 m2 冷却水耗量：145 m3/h； 冷却水压力：0.4 MPa 蒸汽换热器面积：62 m2； 蒸汽耗量：2700 kg/h； 蒸汽压力：0.30.5 Mpa； 蒸汽温度：130150 供液温度：4555使用介质：乳化液 5.6.7.3 特点1) 乳液温度控制装置在乳液箱内设有蒸汽加热装置，便于配液时加温；在乳液供液管路上设有冷却器、在水管上设有自立式温控阀，当乳液温度达到温控阀设定的温度时，温控阀自动打开，使冷却水进入冷却器，实现自动循环冷却。温控阀的开口量随乳液温度的升高而增大，在一定温度范围内可达到温度的自动控制；在乳液管路上设有温度检测装置，在乳液温度较低时报警，并可根据实际情况手动打开蒸汽控制阀门。2) 乳液分配阀装置在乳液供液管路上设有3组乳液分配阀组（机前、机后、旁路各1组）。可根据轧制状况电动自动调整。3) 轧辊冷却喷嘴梁装置 在主轧机上设有若干段分段冷却梁，若干组喷嘴（详见机械技术设计说明书），可根据轧制状况手动调整工作辊、中间辊、支承辊喷射量。4) 乳液箱有磁过滤装置，可连续清理乳液中的铁质杂物。5) 真空过滤器由真空过滤箱，溢流装置，污液分配器，真空泵，过滤纸与环行传送带等组成。5.6.8 真空除油系统5.6.8.1 功能：用于清除轧材上的残油5.6.8.2 主要技术指标：流量：Q= 45.6 m3/min 真空度：39.2 KPa 电机功率：N=45 KW气压：0.40.6MPa 耗气量：200 m3/h5.6.9 气动系统5.6.9.1 功能：给机前、机后气刀及工艺润滑和真空除油气动阀提供气源。5.6.9.2 主要技术指标气压：0.40.6 MPa 耗气量：1500 m3/h六、电气系统设计 本轧机电气控制系统的设计依据是:天津市富仁板带有限公司与西安重型机械研究所、西安凯瑞机电设备有限责任公司签订的1100mm六辊可逆冷轧组技术附件、机组的技术参数和工艺操作要求、机械设备电气任务书、液压设备电气任务书的要求以及相应的设计标准。电气控制系统的设计涵盖:机组整流变压器、开卷机、机前卷取机、主轧机、机后卷取机、各液压及润滑设备、各交流电机及电加热器等设备的控制。电气控制系统完成的主要功能有:轧机工艺操作控制,轧机速度控制,卷取机张力控制,液压润滑系统控制,带材厚度控制,弯辊横移控制等.另外系统还设有完善的操作及监控显示系统和故障诊断报警系统,整个轧制过程可以状态画面显示。电气控制系统的水平是参照国际先进水平的轧机控制系统并结合目前国内实际情况提出的。整个控制系统采用了计算机控制技术、全数字直流调速装置、分散的PLC机组工艺控制及远程通讯联网技术，通过3个网络将轧机供配电、交流和直流电机控制、PLC系统、远程I/O系统、AGC计算机、人机界面（HMI）联成一体，在设计中统一设计各系统之间的接口关系，从而构成了现代化轧机的整体自动化控制系统。控制系统的装置选型以可靠性和合同技术附件为选型的第一指标，主要的控制装置均选用进口件。整个控制系统具有高精度、高可靠性、操作简单、 维护方便、技术先进的特点，可以满足机组的控制要求以及合同有关技术附件的要求。6.1 电气控制系统技术说明根据轧机电气控制系统的特点和该电气控制系统的构成，本电气设备基本设计的说明分为以下七个部分：1）电气系统设计条件2）供配电3）交流传动4）直流传动5）PLC控制系统6）计算机控制系统7）机组操作6.1.1 电气系统设计条件设备使用地：天津市供电条件：三路AC10KV 3 50HZ一路AC380V 3 50HZ设计条件：合同技术附件电气设计任务书（机械部分）电气设计任务书（液压部分）其它机电一体品电气要求6.1.2 轧机供配电轧机供配电由高压供电系统和低压供电系统两个部分组成。6.1.2.1高压供电进线电源为：AC 10KV 3 50HZ 三路出线电源为：AC 635V 3 50HZ 七路直流电机总功率：4711KW （九台直流电机）高压供电是为主轧机、机前卷取机、机后卷取机和开卷机直流电机的整流装置供电，该系统包括整流变压器和进线开关。该系统由以下三个供电回路组成： 1号高压供电回路为主轧机上下辊的两台直流传动装置供电。该回路含有一台三相油侵式双输出整流变压器和两台ME进线开关。 2号高压供电回路为机后卷取机的两台直流传动装置供电。该回路含有一台三相油侵式双输出整流变压器和两台ME进线开关。 3号高压供电回路为机前卷取机和开卷机的三台直流传动装置供电。该回路含有一台三相油侵式三输出整流变压器和三台ME进线开关。6.1.2.2低压供配电低压进线电源AC 380V 3 50HZ 一路负载总功率：730KW。低压供电是为转向辊直流装置、直流装置的控制及励磁部分、交流传动设备、轧机控制设备和机组机电一体品供电，该系统包括进线ME开关、低压配电开关和隔离变压器。系统电源规格： 交流电动机、直流装置的控制及励磁部分、转向辊直流装置、加热器和机电一体品等用：AC 380V 交流控制、加热器和机电一体品等用：AC 220V PLC数字量输入/输出、系统检测和电磁阀等用：DC24V 伺服阀驱动板用：DC15V 编码器和计算机接口板等用：DC5V6.1.2.3供电系统特点：主要供电系统的工作状态送至系统的PLC。当某一路供电回路发生故障，PLC即发出相应的控制指令，以控制整个机组的工作，避免事故扩大，同时其工作状态在工艺操作台予以显示。6.1.3 交流传动交流传动包括直流电机冷却风机和加热器、压下泵站交流电机、工艺润滑泵站交流电机、弯辊泵站交流电机、设备润滑泵站交流电机、传动泵站交流电机、轧线调整交流电机、换辊大车交流电机、卷帘门交流电机、液压泵站加热器、设备抱闸等设备的驱动。对于45KW以下电动机的传动采用继电接触器直接起动，55KW以上的交流电动机采用继电接触器降压起动(即Y/)起动,以减小电机启动电流。控制系统设置有短路保护和过热保护，控制设备包括断路器、交流接触器和热继电器。交流传动控制回路的状态和接触器均由系统的PLC通过I/0进行检测和控制。由于该交流控制部分的状态和控制均通过系统的PLC，因此可以通过软件方便的进行系统连锁控制，并在操作界面上显示其各个设备工作状态，有利于提高系统的可靠性，实现其远程监控。6.1.4 直流传动直流传动包括两台主机直流电机、两台机前卷取机直流电机、一台机前转向辊直流电机、两台机后卷取机直流电机、一台机后转向辊直流电机和一台开卷机直流电机的驱动。直流传动系统采用西门子6RA70系列全数字可逆调速装置(或ABB)，控制系统根据工艺要求的驱动类型分为速度控制系统与张力控制系统，其中主机传动为速度控制系统，开卷机与卷取机为张力/速度控制系统，转向辊为力矩/速度控制系统。此外为直流传动配置一套PLC装置，完成直流电机和传动装置的其他控制功能，同时轧机的直流传动装置均通过现场总线与该PLC通讯。6.1.4.1 主机传动控制系统：轧机主传动机械上采用上下辊分别由一台直流电机驱动，两台直流电机采用独立的两套直流传动装置控制。根据轧机主传动的设备组成和轧制工艺要求，上下工作辊的直径、传动速比和机组速度设定，由工艺系统分别设定上下两台电机的转速，实现轧机上下辊的线速度同步。同时各直流传动装置还控制直流电机的风机、加热器和装置的进线电源，检测冷却系统状态和直流电机的转速。轧机传动控制系统特点：传动装置采用全数字传动系统，具有丰富的软件功能能按要求生成相应的加减速曲线，避免机械冲击并减少断带故障电流断续自适用完善的通讯和故障监视功能传动装置通过处理板CBP2可直接与PLC进行通讯，将轧机工作过程中所需的各种工艺操作指令送到控制单元，另外传动装置本身的各种过程数据及状态也通过网络传送到PLC，通过HMI人机界面进行画面参数显示及工艺联锁。轧机主传动直流电机参数：Z710-4B直流电机数量：两台单台电机容量：1250KW 电枢额定电压：DC660V电枢额定电流：2030A传动装置选型与配置：整流装置控制单元：6RA7025-6DV62 60A 两套6.1.4.2 机前卷取机控制系统：机前卷取机传动机械上采用两台直流电机串联驱动，两台直流电机采用独立的两套直流传动装置控制。根据轧机机前卷取机传动的设备组成和轧制工艺要求，两台电机按照主从控制的方法，系统设计成张力/速度控制系统，实现其控制机组张力控制和两台电机的负荷平衡。同时各直流传动装置还控制直流电机的风机、加热器、制动器和装置的进线电源，检测冷却系统状态。机前卷取机传动系统特点： 系统采用最大力矩系统，具有动态力矩补偿，摩擦力矩补偿及断带检测等功能。 卷取机在轧制工作时为张力系统，在非轧制工作时自动切换至速度闭环，系统进行冲动操作。 具有完善的通讯与故障监视功能：卷取机整流装置均配备有CBP2通讯板与PLC进行通讯，工艺操作指令及参数（如卷径，张力等）的传递均通过网络送至整流装置。整流装置的过程数据及工作状态也通过网络送至PLC，进行工艺联锁，并在HMI人机界面上进行画面显示。机前卷取机直流电机参数：Z560-3B直流电机数量：两台单台电机额定容量：490KW电枢额定电压：DC660V 电枢额定电流：817A传动装置选型与配置：整流装置控制单元：6RA7025-6DV62 60A 两套6.1.4.3 机后卷取机控制系统：设备结构、控制设备配置和功能与机前卷取机控制系统相同。6.1.4.4 开卷机控制系统：开卷机传动机械上采用一台直流电机驱动，该直流电机采用独立的一套直流传动装置控制。根据轧机开卷机传动的设备组成和轧制工艺要求，系统设计成张力/速度控制系统，实现对其开卷张力控制。其他功能和特点与卷取机相同。同时直流传动装置还控制直流电机的风机、加热器、制动器和装置的进线电源，检测冷却系统状态。开卷直流电机参数：Z450-2B直流电机数量：一台电机额定容量：243KW电枢额定电压：DC660V 电枢额定电流：405A传动装置选型与配置：整流装置控制单元：6RA7025-6DV62 60A 一套6.1.4.5 转向辊控制系统：转向辊机械上采用一台直流电机驱动，在轧机左右两侧各设一套，两台直流电机采用独立的两套直流传动装置控制。根据轧机转向辊传动的设备组成和轧制工艺要求，系统设计成力矩/速度控制系统，实现动态力矩补偿和速度同步，提高带材进出口的线速度测量精度。同时直流传动装置还控制直流电机的风机和装置的进线电源，检测轧机进口及出口的线速度。转向辊直流电机参数：Z4-112/4-1直流电机数量：二台（左右各一台）电机额定容量：3.7KW电枢额定电压：DC400V 电枢额定电流：13A传动装置选型与配置：整流装置：6RA7018-6DV62 30A 二套6.1.5 PLC控制系统PLC控制系统是该轧机控制系统的核心，根据工艺要求，PLC控制系统由工艺PLC、传动PLC和辅助PLC三套控制系统组成。按照合同附件，工艺和传动PLC以及辅助PLC选用三套S7-300型PLC。6.1.5.1工艺PLC系统完成轧机设备工艺控制，设备状态检测及显示，轧制设备操作，同时完成与其他机电一体品的信号联系。该PLC系统包含：主操作台、开卷操作台、左操作箱、右操作箱和阀站控制等十个ET200M远程I/O站，通过现场总线（PROFIBUS DP）连接。该PLC主要功能：上卷控制、卸卷控制、速比控制、矫直机控制、导板控制、除油控制、冷却控制、弯辊控制、轧线控制、换辊控制和其他工艺控制及工艺操作。6.1.5.2传动PLC系统完成对该轧机直流传动设备的控制和状态检测。十一台直流传动装置（6RA70）作为该PLC系统的十一个远程站，通过现场总线（PROFIBUS DP）连接。该PLC主要功能：各直流传动装置的开机逻辑控制、控制参数设定、冷却风机控制、抱闸控制、加热控制、电机温度保护、角速度检测、线速度检测、带材长度检测和卷径测量等，同时完成直流传动系统与其他控制系统的信号联系。6.1.5.3辅助PLC系统完成对传动液压泵站、液压润滑泵站、弯辊横移泵站、压下泵站及交流传动设备控制和状态检测，同时完成对其进行机侧操作控制。该系统共设置有三个ET200M远程I/O站，通过现场总线（PROFIBUS DP）连接。该PLC主要功能：各液压润滑泵站传动电机控制、液位检测、温度检测、压力检测及控制。6.1.5.4PLC控制系统特点： 由于采用多PLC控制器和多条总线的信息分流措施，即：以传动装置为第一条PROFIBUS DP网，以工艺ET200M远程I/0构成第二条PROFIBUS DP网，以辅助PLC及ET200M远程I/0构成第三条PROFIBUS DP网，两套PLC与HMI人机界面、厚控计算机之间采用以太网进行通讯，从而有效地解决了多节点公用一条网络通讯产生的信号传递阻塞问题。 操作台、控制柜、阀站等主要控制场所信号的输入输出均以分布式远程I/0通过DP网连接至PLC，现场检测元件的输入输出也就近连接到分布式远程I/0。PLC之间及与管理界面的信号交换（过程计算机、HMI人机界面）通过H1网进行。因此，PLC控制系统具有连线少，抗干扰能力强，调试简单，易于维护，运行可靠等优点。 为了提高系统的故障诊断能力，PLC通过远程I/0进行了全方位的控制联锁，并由操作台上的HMI故障画面得到故障信息能判定故障发生地点。PLC主要模块选项：CPU3152DPIM1532接口板CP343H1网络接口板数字量I/0板高速计数模板模拟量输入输出模板6.1.6 计算机控制系统轧机计算机控制系统采用上、下位两级计算机控制方案，是集轧机过程控制、过程管理、A