燕 山 大 学

本科毕业设计（论文）文献综述

课题名称：850热连轧卷取机液

压系统设计 学院（系）：里仁学院机械工程系 年级专业： 10机电控制1班 学生姓名： 杨梦雪 指导教师： 艾超 完成日期： 2013年3月25日

附录二 文献综述

一、国内外研究现状及卷取机各部分功能

现在热连轧机很多的技术发展依然集中在板形、厚度精度、温度与性能的精准控制、表面的质量控制等方面，卷取机又是热连轧机的重要组成部分，所以卷取机设计的好坏与带钢的质量有十分重要的影响。

卷取机是轧钢车间的重要辅助设备。轧钢生产实践证明, 卷取机的工作状态直接影响着连轧机生产力的发挥。对强力、高速卷取设备的研究一直受到重视。

1、国内动态：20 世纪80 年代以前, 我国引进的卷取机都是气动助卷辊型式的, 此类型卷取机中, 机前导尺及张力辊的开口度都是气缸驱动的。缺点：只能小张力卷取, 带头对助卷辊冲击大, 卷筒振动大, 带钢有冲痕、噪声高、构件磨损快、助卷辊臂易开裂, 卷筒内部柱楔等易生锈, 维修频繁, 卷取质量不好。

从80 年代末开始, 我国相继引进了多条热带钢生产线。这些卷取机都是三助卷辊式。侧导板、夹送辊、助卷辊都由液压缸控制, 液压缸都有压力和位置伺服控制。卷取机的全部操作过程均由电子计算机控制。动作平稳, 加速度高。带卷边缘整齐、密实。

国内经过几十年的发展，逐渐缩小与发达国家的差距，国内也引进了许多先进的地下全液压卷取机，逐渐掌握了一些的关键技术，并且在此基础之上，改进了某些缺点，形成了自己的技术。

2、国外动态：国外现在一般采用地下全液压卷取机，包括最先进的全液压三助卷辊结构，无级液压涨缩卷筒，助卷辊在卷取过程中进行自动踏步控制，也就是AJC技术，以保证钢卷内圈不产生带头压痕。

另外，在液压卷曲过程中带头的跟踪定位至关重要，国外目前广泛采用热金属探测器加激光检测器的方式对带头进行跟踪定位，对于提高带钢的卷取质量有重要作用。

3、各部分功能： (a)侧导板作用：

将输出辊道上偏离辊道中心的带钢头部平稳地引导到卷取机中心线，送入卷取机，在轧制及卷取过程中继续对带钢进行平稳的引导对中。

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(b)夹送辊功能：

(1)将带钢头部引入卷取机入口导板；

(2)在带钢尾端抛出精轧机时，对带钢施加所需要的张力，以便得到良好的卷取形状；

(3)通过对夹送辊的水平调整，获得良好的卷形。 (c)助卷辊的作用：

(1)准确地将带钢头部送到卷筒周围；

(2)以适当压紧力将带钢压在卷筒上，增加卷紧度； (3)对带钢施加弯曲加工，使其变成容易卷取的形状； (4)压尾部防止带钢尾部上翘和松卷。

二、热连轧卷取机研究主要成果

参照SMS公司来看一下目前卷取机的发展：

1、侧导板：目前SMS采用的方法是对中导板处的辊道本身具有一定的斜度．从而使带钢进入对中导板区域后，根据前面测宽仪测到的带钢宽度，自然地向由对中导板控制处理器预置位置的液压传动的一侧导板靠拢。同时．在另一侧，带钢未进入导板前，另一侧的导板也由液压传动到比带钢宽度稍宽一些的地方，待带钢进入后，再通过两侧导板前的短行程快速液压缸由伺服阀控制轻靠带钢的边部， 保证带钢能够在卷取机与末机架建立张力前带钢准确地对中。当带钢与卷筒之间产生张紧以后，控制侧导板少许放松．同时进行动态跟踪和侧压的压力控制．使带钢自然卷取并减少侧导板对带锕边部的擦伤和侧导板的磨损。当带钢尾部离开最后机架或夹送辊时，侧导板再次靠上带钢边部．以控制带钢尾部对中地进入卷取机，保证带锕尾部卷取具有良好的状态。在整个控制过程中，对于导板的位置的检测是根据置于导板传动液压缸内部的位移传感器获得的。

2、夹送辊：对于夹送辊的速度设置，一般采取跟踪末机架轧机的出口速度．并且通过没设在束机架轧机到卷取机之间的二或三个热金属传感器和辊道速度的反馈综合修正带钢的实际速度来对其张力辊的速度进行设定。在带钢头部未进入夹送辊以前，夹送辊前段辊道速度一般要超前2％ ～7％，

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以助带钢进入夹送辊。带钢头部进入张力辊后，辊道速度基本与带钢同步。而带钢脱尾后，辊道建度则稍迟后 保证不产生堆钢现象。

3、助卷辊：全液压卷取机最主要的就是实现踏步控制。一般有三种助卷方式：恒压力(助卷辊以恒定的压力压紧带钢)；连续打开(助卷辊每次打开带钢厚度让带钢卷入)；踏步(当带钢头部通过助卷辊时，助卷辊向上抬起一个比带钢厚度略高的高度，使带钢头部无冲击地通过助卷辊下，然后助卷辊再以恒定的压力压紧在带钢上)。其中踏步方式对控制的要求最高，而对带钢的表面损伤和卷取机的冲击也最小。要实现踏步控制首先要精确地跟踪带钢的头尾部，目前对带钢头尾部的跟踪，是带钢未进入卷取机的张力辊前，就根据辊道末机架轧机和热金属探测器在进行了。

4、简述热连轧卷取机生产过程：如图1所述：

带钢头部离开精轧机时, 卷取机已处于准备工作状态。此时, 侧导板初始位置设定。上张力辊压下, 上张力辊控制液压缸为位置控制状态,上下张力辊间隙的预设定应依据夹送辊送进的带材厚度。助卷辊围抱卷筒, 预设定辊子与卷筒之间的间隙, 间隙值根据精轧后的带钢的实测厚度设。卷筒进行预涨径。带钢通过输送辊道经过层流冷却装置冷却至卷取温度范围。带钢进入

卷取机时, 张力辊前导尺正确导向, 借助导板装置, 在张力辊和卷筒之间形成封闭路径, 使带钢能顺利地卷上卷筒。

带钢经过侧导板喇叭口时，侧导板进行第一次短行程控制，带头进入夹

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送辊时，侧导板进行第二次短行程控制，压紧带钢，同时转入到压力控制方式。带钢进入夹送辊之后，上夹送辊压下，转入压力控制方式。带头进入1号助卷辊后，1号助卷辊压下，压紧带钢，转入到压力控制方式，以同样的方式通过2、3号助卷辊；当带头第二次进入1号助卷辊时，1号助卷辊跳起大约一个板厚的距离，当带头穿过1号助卷辊之后，1号助卷辊再次压下，带头以同样的方式依次通过2、3号助卷辊。

待带钢卷上3～5 圈后,卷筒进行终涨径过程，保证带钢与卷筒之间没有相对的滑动，带钢在卷筒和轧机之间即能建立稳定的张力。此时上张力辊放松, 助卷辊全部打开,卷筒和轧机一起加速到最高轧制速度, 进入正常卷取状态。带尾即将离开轧机时, 卷取机进入收卷状态。轧机与卷取机同时降速, 助卷辊合拢,压住外层带卷。当带钢脱离末架轧机时, 张力辊压紧, 传动电机处于发电状态, 使带钢在张力辊与卷筒之间建立张力, 避免带卷跑偏或带卷外层松散。卸卷时助卷辊打开, 卸卷小车上升托住带卷, 待卷筒收缩后, 可将钢卷移出。此后卷取机又恢复准备工作状态。两台卷取机的交替工作是由活门导板控制的。

三、发展趋势

由于地下式卷取机生产率高、便于卷取宽且厚的带钢、卷取速度快、钢卷紧密, 所以现代热连轧生产线上主要采用地下式卷取机。

而且通过国内外实际使用表明,三辊式卷取机不仅用于卷取厚度大于10 mm 的带钢, 对于卷取厚度在10 mm 以下的带钢效果也很好。所以目前新设计的轧机大部分采用结构简单合理的三辊式地下卷取机, 能卷取0.8～20 mm 的带钢。

另外，伺服阀技术的发展对卷取机也有刺激作用。目前卷曲液压系统中绝大多数关键部件，如侧导板、夹送辊、助卷辊等都由液压缸控制, 液压缸都有压力和位置伺服控制。卷取机的全部操作过程均由电子计算机控制。动作平稳, 加速度高，带卷边缘整齐、密实。

四、存在问题

卷取机涉及的问题包括以下几个方面：

1、侧导板存在的问题：热轧带钢生产线地下卷取机的入口侧导板, 用

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