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热轧带钢卷取机刚度研究 周景鑫 李正团 胡德勇 崔瑞甲 王 超（河北钢铁股份有限公司承德分公司，河北，承德，067002） 【摘 要】热轧带钢生产线卷取机稳定性在带钢生产过程中起着关键性作用，而助卷辊刚度的水平更是决定卷取机稳定性的一大重要因素，我厂在生产过程中多次出现钢卷心部反松、头部塔形及助卷辊压不住尾的情况，我们针对这些难题在卷取机芯轴及助卷辊领域展开了相关研究。 【关键词】卷取机 芯轴、助卷辊 刚度、稳定性 1.前言 随着热轧宽带钢技术的飞速发展及市场对宽带钢质量要求的日益提升，钢卷卷形质量成为赢得市场认知度的一大法宝。同时，高强度级别带钢的稳定卷取更是企业品种拓展、利润提升的保障。但是在卷取过程中经常出现心部反松、轻微塔形及助卷辊压尾无力造成卷取机内散卷等问题。基于这些问题，我们展开了卷取机稳定性的研究，进而将刚度概念引入卷取机精度管理。 2.研究思路 卷取机稳定主要取决于芯轴及助卷辊控制精度，所以我们的研究重点在于芯轴及助卷辊精度的研究。我们尝试从助卷辊刚度数据来调整芯轴及助卷辊状态，实现卷形质量稳定。 3.研究过程 3.1 在研究初期对助卷辊刚度进行的测试 3.1.1 测试数据 表1 初期卷取机助卷辊刚度测试数据 卷筒扩张直径 位置(mm) 744 746 748 749 751 753 755 756 758 760 762 芯轴胀缩（%） 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 1#助 卷辊 辊缝值(mm) 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -6 -7 -8 -9 压力值(KN) 4 1 1 1 3 4 5 6 7 22 85 2#助 卷辊 辊缝值(mm) -1 -2 -2 -4 -5 -6 -6 -7 -8 -8 -9 压力值(KN) 3 5 16 19 16 16 15 21 30 87 140 3#助 卷辊 辊缝值(mm) -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -7 -8 -9 -9 压力值(KN) 4 3 0 0 0 0 0 14 27 13 220 3.1.2 刚度曲线（见图1） 图1 卷取机刚度测试曲线 3.1.3 助卷辊位置曲线（见图2） 图2 助卷辊位置曲线 3.1.4 数据分析 测试过程中芯轴涨缩液压缸显示从50%涨至100%，可以理论推算芯轴直径从745涨至762mm，半径增加8.5mm，而助卷辊实际位置没有变化，助卷辊压力也没有明显变化。从而可以作出如下判断： (1) 芯轴及助卷辊框架存在明显余量。 (2) 上述余量仅凭助卷辊重力就可以将其挤压。 (3) 此余量对带钢头部建张及尾部压尾带来严重隐患。 (4) 对芯轴内部间隙进行测试。 表2 卷取机芯轴内部间隙测试表（单位：mm） 项目 空载半涨值 套745mm钢 圈后实际全涨 套745mm钢 圈后液压缸动作检测值 芯轴内部间隙带来芯轴涨径偏差 芯轴 745 745 752 7 (5) 对助卷辊进行检测，发现助卷辊框架没有间隙。 综上，通过对助卷辊进行刚度测试，发现芯轴内部间隙余量表面在半径方向为8.5mm，助卷辊框架不存在间隙，芯轴内部框量是造成助卷辊无法建立有效压力的根源。 3.2 通过对上述数据的分析，我们决定对芯轴进行更换，并对更换芯轴后助卷辊刚度进行测试。 3.2.1 测试数据 表3 更换芯轴后的测试情况 芯轴直径位置(mm) 744 746 748 749 751 753 755 756 758 760 762 芯轴胀缩（%） 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 1#助 卷辊 辊缝值(mm) 1 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -6 -4 压力值(KN) 0 0 1 3 0 2 4 37 125 300 40 2#助 卷辊 辊缝值(mm) 1 0 -1 -2 -3 -3 -4 -5 -6 -6 -6 压力值(KN) 1 0 0 0 0 17 17 21 81 230 175 3#助 卷辊 辊缝值(mm) 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -5 -6 -6 -4 压力值(KN) 4 1 0 0 0 0 4 78 200 300 40 3.2.2 刚度曲线 图3 更换芯轴后的测试曲线 3.2.3 助卷辊位置曲线 图4 更换芯轴后的助卷辊测试内线 3.2.4 数据分析 (1) 更换芯轴后，芯轴内部框量反映至半径方向为4mm，比更换前有了明显的提高，为可以接受状态。 (2) 助卷辊压力稳定建立在250KN左右，完全满足对带钢头尾的定位作用，保证了卷形合格。 4.效果检验 通过对助卷辊刚度的研究，实现了卷取机间隙的可控，现场钢卷心部反松、轻微塔形