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拉矫机原理的分析与应用 邹荣 吴毛里 （新钢自动化部） 【摘要】 系统分析酸洗线破鳞拉矫机的结构及特点，介绍破鳞拉矫机的工作原理及在酸洗生产线中的作用和使用情况，同时就拉矫机在破鳞方面的发展提出建议。 【关键词】 拉矫机 破鳞原理 带钢 Analysis and Application on The Scaling Leveller Abstract：The structure and characteristics of descaling and tension leveller for pickling line were analyzed systematically, the working principle of descaling and withdrawal straightening machine and its function and application on the pickling line were introduced,furthemore,the application tendency of the tension leveller to descaling process was described. Key Words：scaling leveller descaling strip 1. 引言 拉伸弯曲矫直技术广泛应用于冷轧板带生产中，它将传统辊式矫直技术和拉伸矫直技术合成一体，具有破鳞﹑拉伸﹑弯曲﹑矫直的作用。 酸洗工艺上的拉矫机，一方面可以起到机械破鳞的作用从而提高酸洗效率；另一方面，拉矫机可以改善热轧原料板型，提高成品板型质量，降低带钢在运行中发生跑偏，并大大减少因板型不好对带钢造成的损害。因此，拉矫机作为热轧与冷轧之间承前启后的设备，对酸洗带钢表面的质量和板型质量都起到了举足轻重的作用。 2. 拉矫机破鳞工作原理 利用铁基体与氧化铁皮覆层材料性能的巨大差异，采用机械方法反复弯曲，基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，表面氧化铁皮则由于不具有塑性且破坏强度较低，同时与铁基体附着力差，这样当氧化铁皮不能适应金属形状变化而引起的内应力大于其破坏强度时，它便要破裂。带材在经过弯曲辊时上下表面处于不同的应力状态，最终产生不同形式的氧化铁皮剥落，这就是拉矫机破鳞的原理所在。如原理图1所示： 原理图1 拉矫机破鳞示意图 3. 拉伸弯曲矫直原理 拉伸弯曲矫直的力学机理：当带钢在小直径辊子上弯曲时，同时施加张力，由于弯曲和变形的同时存在，使得带钢在远低于材料屈服极限的张力下，带材中心层产生塑性延伸，因而能够改善带钢板形，见图2所示。 根据带钢拉矫变形的力学机理，带钢在拉矫机前后张力辊大张力的作用下，通过拉矫机时产生了纵向拉应力与弯曲应力，实际矫直过程是发生在上述两种应力的叠加。两种叠应力作用的结果，使被矫带材内的各种应力，通过拉伸和弯曲应力而产生变化。即带材中产生形状不同的长短纤维组织同时被延伸拉长。在它们弹性收缩之后，延伸变长的纤维仍然保留。由于拉应力所产生的永久性塑性变形表现为延伸形式，经过几次拉伸状态下的弹性反弯，使带钢产生均匀的塑性延伸，内应力值相同且方向一致，达到了矫直的目的。 原理图2 带钢延伸示意图 4. 酸洗线破鳞拉矫系统的技术分析 4．1拉矫机的组成 破鳞拉矫机主要由2部分组成：破鳞拉矫机本体；入口﹑出口张力辊组及其传动装置。矫直单元包括产生塑性延伸﹑消除板型缺陷的弯曲滚组和消除板面翘曲的矫直辊组；张力辊组由入口S辊组和出口S辊组组成，负责提供带钢塑性变形所需的张力。张力辊的传动采用全自动控制方式，每个张力辊带一个电机，所以控制均由PLC给出，包括破鳞拉矫机前后速度控制﹑张力控制以及延伸率测量和控制。 4.1.1 破鳞拉矫机本体 破鳞拉矫机本体由入﹑出口导向辊﹑ 两弯一矫3个单元辊系﹑上辊系辊座液压压下装置﹑下辊系辊座电机压上装置﹑机架等组成，此外，该机组还具有快速换辊装置。 破鳞拉矫机拉矫单元由1#﹑2#上弯辊系，1#﹑2#下弯辊系﹑矫直辊系及其导向辊(也叫固定辊)组成。1#﹑2#上弯辊系分别由一对液压缸悬挂在机架上横梁，分别由一对液压缸驱动升降，其行程由传感器控制.根据被矫带材的材质﹑板厚﹑板形等不同，可选用不同的辊缝实现辊缝快速打开，便于穿带和通过焊缝。1#﹑2#下弯辊及其矫直辊分别由3台交流电机控制， 调节螺纹丝杠咬合使其上升下降，它们的工作位置由编码器给定，安全位置由接近开关检测。跟据带钢厚度变化1#﹑2#下弯辊及矫直辊可单独由各自的电机驱动来实现自动调整。当换辊时，液压缸缸杆伸出，使各个辊系分别落至各自的轨道上，线外换辊小车的轨道与机内轨道对接，沿轨道将辊系抽出，同时把新辊系沿轨道送