小型冷床结构与设计实践

1、第 34卷第 1期 2006年 2月江 苏 冶 金 Jiangsu MetallurgyVol. 34 No. 1Feb. 2006小型冷床结构与设计实践周青春(南京钢铁集团冶金铸造有限公司 , 江苏 南京 211500 收稿日期 :2005208226作者简介 :周青春 (1968, 男 , 工程师 。 电话 :(025 57506118。 摘要 :详细地介绍了小型冷床的结构组成 。 关键词 :小型冷床 结构 中图分类号 :T G 333. 31 概述之一 , 输送并卸到冷床齿条上 , 使其温度由 900 降至 100300 后 , 收集成组并卸到输出辊道上 , 再由 输出辊道将其运送到冷剪

2、机剪切成品定尺 。冷床 的质量和精度是直接决定产品的最终质量的重要 因素之一 。近 10年来 , 在改革发展的大潮中 , 国内许多中 小型棒材生产厂为了适应新的市场机制 , 在市场经 济中生存发展 , 而将资金投入到建设新厂以及旧设 备的改造中 。从生产规模 、 产量以及产品的规格 、 钢种 、 质量 、 精度等方面上了一个台阶 。这些新建 和改造后的冷床采用了多项 20世纪 90年代的先进 技术 , 在轧制速度 、 产品规格 、 产品质量及产量等方 面比改造前均有较大提高 。这些新技术的采用是 在消化吸收国外先进技术的基础上 , 并不断开发改 进获得的 , 经国内制造厂商的共同合作 , 使中

3、国目 前中小型棒材冷床达到了国外同类先进设备的水 平 , 产品质量得到很大提高 。按产品种类划分 , 冷床大致可归为三类 :圆钢 螺纹钢冷床 ; 合金钢圆钢或扁钢为主的冷床 ; 型钢 冷床 。 由于各生产厂产品大纲及车间实际情况不 同 , 故冷床的工艺参数和设备结构形式多种多样 。2 小型冷床组成和新技术冷床通常由三部分组成 , 即输入设备 、 冷床本体 、 输出设备 。. 11 输入辊道(1 功能 输入辊道位于倍尺飞剪后 , 包括前段运输辊道和带制动板辊道 , 用于将倍尺飞剪剪切的倍尺棒材加速运输 , 在棒材未剪断前使其产生一 定的初拉力 , 保持始终在平直状态下的运行 , 并且 当棒材被剪

4、断后能够快速升速 , 与其后一根仍在轧 制的棒材拉开距离 。通常这段辊道的速度比末架 轧机的轧制速度高 5%。(2 传动方式 辊子悬臂安装 , 采用交流变频 电机单独传动 。为了使棒材能够顺利滑入制动板 , 辊道通常向冷床侧倾斜 12°20°, 生产扁钢的车间 选择的角度应大一些 。辊道传动结构通常有两种 :一种为电机通过过渡接轴带动辊道运转 ; 一种为辊 子直接装在电机轴上运转 。前种结构较复杂 , 安装 维修较麻烦 ; 后一种结构较简单 , 但辊道电机必须 采用增强结构的电机 (针对输出轴径和润滑 。目 前国内开发制造了一种新型高效节能调速加强型 变频电机 , 该电机调

5、速范围宽 , 振动噪音低 , 外形尺 寸小 , 重量轻 , 输出轴为加强型 。该电机可与国内 外各种变频装置相配套 , 构成交流变频无级调速系 统 , 而且可装有独立的冷却风机或自冷装置 , 在环 境温度较高的情况下 , 电机寿命可得到延长 , 现在 许多厂家已在使用 。(3 控制要求 所有辊道不可逆连续运转 , 采 用变频电机速度可调 。根据轧机轧制速度 , 预先设 定辊道速度 。为了避免棒材开始制动时其尾部与 后一棒材头部干涉 , 同时用热金属检测器可靠地检 测到棒材的尾部 , 辊道速度通常高于轧制速度 5%10%。 第 1期 周青春 :小型冷床结构与设计实践 372. 1. 2 制动板(

6、1 功能 棒材从输入辊道进入制动板后产生 摩擦开始减速 , 待料尾到达冷床区时 , 将棒材卸入 冷床矫直板 , 矫直板上的槽必须安装在一条直线 上 , 否则钢材会产生弯曲 。(2 传动方式 (液压驱动式 多个液压缸通过 与长轴相连的连杆机构摆动使制动板作升降运动 。 液压缸伸出和缩回一次 , 制动板完成一次升降 。 制取板的升降行程取决于液压缸的行程 , 不可 调 。 单个制动板的位置可通过顶杆上的调节螺栓 完成 。 这种形式结构也较简单 , 设备重量较轻 。在 很多车间均采用这种形式 。由于长轴离热钢相对较远 , 热胀冷缩量相对小 一些 , 长轴的胀缩量靠长轴上的一些齿形联轴器可 滑动间隙进

7、行补偿 。动板的升降行程 , , 制动板停位准确及升降中 速度可调的功能均须靠液压控制元件完成 。这些 对液压系统的控制及装备要求较高 , 对电气系统的 控制及装备要求相对较低 。2. 2 冷床本体2. 2. 1 功能从制动板卸下的轧件 , 通过冷床步进齿条的步 进循环动作由冷床入口处缓慢移至输出侧 , 轧件在 此过程中逐渐冷却 。冷床的齿条通常由动齿条和 静齿条两部分组成 , 位于冷床中部的对齐辊道可将 轧件尾部对齐 。2. 2. 2 传动形式冷床的传动大都采用电动机 蜗轮蜗杆减 速机传动方式 , 通过装在低速轴上的偏心轮托动动 齿条梁做圆周运动移送钢材 , 也有采用圆柱齿轮减 速机的 。

8、驱动电动要一般有 3种 :直流电动机 、 普通 交流电动机 、 交流变频电动机 。冷床通常有两台电 机分别通过两台蜗轮减速机传动两根长轴 , 冷床的 动齿条安装在两根长轴的偏心轮上 , 偏心距与冷床 齿条的齿距有密切的关系 , 通过长轴的旋转使偏心 轮旋转 , 带动动齿条运动 , 使钢材一步一步移向卸 钢侧 。 同时在两根长轴上根据冷床的宽度而布置 一定数量的平衡重 , 从而达到减小电机功率的目 的 , 同时也可使冷床动齿条运行平稳 。2. 2. 3 冷床的关键零件 齿条齿条是冷床的重要关键零件 , 不仅数量多加工量 大 , 而且加工精度高 , 齿条质量应从下面个 3方面保证。 (1 齿条板的

9、材料 目前齿条的材料大都采用 锰钢 , 为了避免因齿条数量多材质不均 , 以及长期 受高温烘烤而产生不同程度的伸长 , 需在购买齿条 材料时注意采购同一批炉号的钢 , 使热变形量尽可 能一致 ; 另外要求含硫量低以避免裂纹 。(2 材料的热处理 未经热处理的材料装到冷 床上后相当于进行退火处理 , 会使加工后的齿条变 形 。 而加工前经过退火处理消除内应力后 , 高温再 烘烤的变形就小多了 。(3 确保加工精度 采用数控火焰切割机切割 齿条齿形作为成品加工手段 。其精度尚不能满足 对齿条工作精度的要求 , 会使钢材产生蛇形弯 , 特 别是加工小齿距时更明显 , 其直接影响产品的质量 等级 。,

10、 但精度高 , 。输出设备的功能是将齿条上卸下的单根钢材 收集成排 , 平托到输出辊道上运送到冷剪机剪切成 品定尺 。2. 3. 2 结构和特点冷床输出设备有两种形式 :一种是将密排的钢 材移送到辊道上 ; 另一种是按一定数量和间距布 料 , 然后由小车平移到辊道上 。(1 平托式 电动机传动蜗轮蜗杆减速机带动 低速轴上多个偏心轮及框架使托盘平移 、 上升 、 下 降 , 将钢材从齿条移到辊道上 。这种形式的卸料 , 结构简单 , 偏心轮转一周 , 托盘完成一次托料 , 在低 速轴上装有旋转编码器 , 控制托盘的停位 。电气控 制比较简单 , 但棒材的间距不能调整 , 容易出现搭 接 。 这种形式仅用于圆钢螺纹钢 。(2 排料链和小车平移式 排料运输链接照冷 床活动梁运动节奏将棒材按预定的间距和根数逐 根布料 (步距大小根据冷剪剪切工艺确定 , 然后将 棒材移送一个较大步距至托料位形成料层 。料层 形成后 , 运输小车开始工作 。运输小车将成层的棒 材托起 , 横向运送到输出辊道上方 , 然后小车下降 , 将料层平放在辊道上 , 小车达到下位后 , 返回至托 料位等待下一周期工作 。这种卸料方式可以使钢材平铺 , 有利于冷剪剪 切 , 特别对于大规格孔型剪的钢材是非常必要的 。 排料运输链