800轧机（共7篇）
800轧机 篇1
1 主从结构控制系统的简要介绍
主从控制是多点及联动的控制方式, 每台电机都有一个变频器来实现控制, 通过网络将变频器连接在一起, 通过矢量控制和转矩控制来实现对多台电机的联合控制, 达到均衡输出转矩的功能。
主从控制的机械连接方式一般有两种:
1) 主机和从机采用柔性连接的方式, 这种方法的好处是机械结构相对要简单一些, 从机采用的是速度控制方式, 对于转矩和速度要求较高的设备不太适用, 尤其对于冶金行业的压下和剪子不是很适用。因为目前的控制还很难达到, 对于维护起来也相当困难。
2) 第二种是主机和从机之间采用刚性连接, 即通过齿轮或者传动轴、皮带等一些刚性设备。
这样的控制方式从机采用的是转矩控制方式。
好处是即使达不到很高的控制精度, 在同步轴的作用下也可以实现同步功能, 满足生产要求。
目前中厚板轧钢设备的主从结构大多使用的是第二种主从结构。前期投入成本比较低, 电气维护比较方便。但是相对于机械结构会复杂一些。
2 轧机压下机组简要介绍
唐钢中厚板公司二线轧机压下采用ABB公司ACS800系列变频器。我们公司轧机压下电机采用的是第一种即通过同步轴刚性连接。
采用转矩控制模式, 平均分配负载转矩。变频器采用主从控制来保证两台压下电机的转矩和速度严格同步。
压下电机控制部分采用ACS800 (型号) 逆变器两台, 采用目前比较先进的DTC控制技术。
该技术是目前最先进的变频技术, 该技术可以使异步电动机转矩响应时间小于5毫秒, 2倍启动转矩和非常高的速度控制精度, 非常宽的调速范围可以达到1∶1000以上, 经过严格的调试试运行, 达到了要求的静态特性和动态特性。
两个电机都采用光电编码器速度反馈。但是从机的编码器不是用来速度反馈的, 只是参与速度不同步和超速的报警。两台压下电机由两台400kw的交流变频电动机构成。
各自一个变频器, 装置过载能力3倍, 负载平衡, 直接转矩控制, 主电机速度闭环控制, 从电机转矩闭环控制。
3 主从参数设置
ACS800变频器的主从设置在通讯中, 通常情况下, 速度控制的电机被设置为主机, 转矩控制的被设置为从机, 主机通过光纤DDCS通讯板的第二个光纤通道和从机联络, 通过主从应用宏实现主从的速度控制和力矩分配。
主从设置参数表如下所示:
4 日常故障处理
1) OVERCURRENT (2310) 报过流主要原因估计是电机接地, 要查看电机和电缆的绝缘情况。以及电机基础, 或者装置自身问题。2) MOTOR STALL (7121) 电机堵转:其主要原因是机械部分卡死, 需要机械盘车, 或者是从机编码器以及编码器联轴器的相关问题。3) COMMMODULE (7510) 装置报通讯故障, 此时要检查DP头或者通讯模块。4) 装置报短路故障:此时需要更换变频器, 同事要检查电机和电缆。5) EARTHFAULT (2330) 电机接地故障:主要原因就是电机与电缆的绝缘电阻极低, 需要检查电机电缆的绝缘情况。6) EN-CODERERR (7301) 编码器故障:主要原因是检查编码器及联轴器, 还有线路问题, 以及编码器模块。7) 当从机报故障时又无法及时修复, 我们可以单独控制主机实现压下功能。但是要尽快恢复从机。避免因为主机电流过大而损坏主机设备。
5 总结
ABB公司的ACS800多传动系统品质优异, 实现了交流传动系统的高效率和高可靠性, 板材轧制主要是厚度控制, 通过该系统能够实现电动压下的精确控制, 并且该变频器体积相对较小。都是模块化更换方便。便于事故处理, 缺点是但是维护成本比较高。模块内部的原件无法维修必须返厂, 无形中增加了维护成本, 所以在日常维护中要精心点检, 为企业节省成本。
参考文献
[1]ABB公司.ACS800标准软件固件手册, 2007.
[2]ABB公司.ACS800主, 从控制手册, 2006.
[3]陈景文, 王红艳.变频器主从应用宏在印染及传动中的应用.2006首届中国变频器技术应用即企业家论坛.
800轧机 篇2
随着国民经济的发展, 汽车行业需求越来越严格, 具有国际先进技术水平的汽车差厚板冷轧技术即可适应该行业的发展。φ235mm/φ730mmφ800mm四辊可逆轧机为北方重工为东宝海星自行研发设计制造的高新技术产品, 具有高刚度、大轧制力、低速和高精度控制功能。用于轧制汽车用差厚板, 可以对轧制速度、弯辊力、辊缝等工艺参数进行精确的控制。
2 设备组成及结构技术说明
四辊可逆轧机主要由以下几部分组成:主传动、接轴及夹紧装置、机架装配、轧制线标高调整、工作辊系与支撑辊系、工作辊弯辊系统、上支撑辊系平衡装置、换辊装置等组成。其主要部分结构技术说明如下: (1) 主传动。轧机主传动电机采用直流电机, 电机尾部直联编码器来反馈轧制速度。电机与主减速机支间采用鼓形齿联轴器传递扭矩。轧机主减速机设计为两级减速、一级分配方式。可同时传动上下工作辊。 (2) 机架装配。机架装配是轧机的主要部分, 用来承受全部的轧制力, 机架是由两片铸造牌坊上部通过焊接连接梁连接, 在操作侧机架外侧, 设有支撑辊轴向固定挡板, 避免支撑辊轴向串动。在机架窗口上部安装压下AGC缸, AGC缸带位移传感器及压力传感器。 (3) 接轴及夹紧装置。为满足工作辊换辊时接轴能保持在一准确位置, 在传动侧机架上装有两个接轴夹紧用液压缸, 分别位于机架窗口两侧。轧制时液压缸将夹紧块拉回, 换辊时将夹紧块推回。 (4) 轧制线标高调整。为满足轧制要求, 当辊子直径磨损到一定尺寸时, 本设备采用人工更换位于机架窗口下部的调整垫板来实现标高调整。 (5) 工作辊系与支撑辊系。为保证传递较大的轧制力矩, 保证工作辊辊颈尺寸尽可能放大, 工作辊轴承设计为不带内圈, 工作辊辊颈直接作为轴承内圈使用。支撑辊系用来承受轧制力, 支撑辊轴承采用四列圆柱滚子轴承来承受径向载荷, 支撑辊的轴向载荷采用双列圆锥滚子轴承来承受。 (6) 工作辊弯辊系统。为满足轧制钢板表面质量要求, 四辊可逆轧机设有工作辊弯辊系统, 本系统可以使工作辊产生正弯辊方式, 每侧轴承座设有8个弯辊缸, 4个用于上工作辊正弯, 4个用于下工作辊正弯。 (7) 上支撑辊系平衡装置。轧机压下方式为液压AGC缸压下, 为平衡轧制时上支撑辊系自重, 设有上支撑辊系平衡装置。平衡动作由4个安装在机架连接梁上的液压缸带动两根平衡梁来实现。
3 机架刚度及强度分析计算
影响轧机轧制板材精度的因素很多, 其中轧机系统垂直方向的间隙和弹性变形是主要因素。机架是轧机的重要承载部件, 在轧制过程中, 被轧制的金属作用到轧辊上的全部轧制力, 通过轧辊轴承、轴承座及AGC缸传给机架, 并由机架全部吸收不再传给地基, 因此, 机架必须具有足够的刚度和强度。四辊可逆轧机设计总轧制力为7MN, 由两片机架承受, 则单侧机架承受3.5MN的轧制力。利用有限元法分析计算, 把机架离散为有限单元, 计算出每个单元的应力与应变, 从而得到机架各部位的受力和变形情况, 结果如下: (1) 机架变形分析。当轧制力为3.5MN时单片机架的绝对变形云图如图1所示。计算结果显示, 机架最大绝对值位移出现在机架上横梁部位为0.45541mm, 铅垂方向同样是上横梁处变化最大为0.30356mm。 (2) 轧机机架应力分析。分析结果显示, 当轧制力为3.5MN时单片机架的绝对等效应力云图如图2所示, 从图中可以看出等效应力集中主要出现机架横梁与立柱连接处、机架立柱与底座连接处及机架立柱受拉产生的内应力, 其中机架横梁与立柱连接处为危险部位。机架各部分等效应力情况见表1。所以合理增大薄弱部位圆角, 设计采用圆角值R80mm, 可以显著降低等效集中应力值, 有限元仿真分析结果验证了本文设计的轧机机架其工作能力能较好的满足设计及使用要求, 机架的可靠性得到验证。
结论
(1) φ235mm/φ730mmφ800mm四辊可逆轧机, 轧机机架在承受较大轧制力工况下, 通过其受力情况建立有限元分析模型, 联合应用Solid Works及ANSYS Workbench仿真平台计算其应力、应变云图, 直观、快捷、高效的验证并校核了机架设计的合理性及稳定性、可靠性。 (2) φ235mm/φ730mmφ800mm四辊可逆轧机具有结构高负荷、高刚度、高强度、多功能、轧制力及轧制力矩大等特点, 在实际生产中得到了理想的板材成材效果。其机械结构设计合理, 可靠。
参考文献
冷轧轧机机架优化设计 篇3
以往对机架的分析大多停留在机架的力学校核上, 而没有考虑机架的优化, 最终导致了某些机架过于庞大、笨重, 给制造、运输、装配、维修带来了诸多不便;另一些机架则由于太过于追求成本利益的最大化而过于轻量化, 造成实际轧制过程中机架因瞬时过载而发生塑性变形甚至断裂。因此, 对轧机机架进行优化设计是必要的。
1 设计思路
通过收集整理各种机型机架的相关参数, 建立机架参数化结构模型, 编写基于ANSYS的APDL分析程序进行模拟加载分析[2]。
通过实际反复的力学分析, 得出影响机架尺寸、强度、刚度、重量的敏感设计变量, 并以此确定设计变量、状态变量及目标变量进行零阶优化, 获得可行域全范围内的最优值, 然后以零阶优化的最优值作为初始值进行一阶优化, 最终得出机架优化的精确最优值。
2 参数整理
通过对太钢RAP300、包钢连退等项目的轧机机架资料进行整理, 得出在不同开口度、轧辊直径、轧辊数量、压下量、斜楔调整量、轧制力下的机架相关参数 (见表1) 。
3 优化设计
轧机机架的窗口宽度W及窗口高度H应由如下参数决定
其中:W为机架窗口宽度;Dmax为支撑辊最大直径;H为机架窗口高度;H1为轧辊接触时, 上下轴承座间的最大距离;H2为斜楔调整最大高度;H3为压下装置高度;H4为最大开口度;H5为机架窗口高度尺寸裕量[3]。
3.1 参数化模型及分析程序
轧机机架参数化结构模型见图1, 并以此建立其三维模型。实际的轧制过程中, 机架受力很复杂, 包括轧制力、摩擦力、附加力、冲击力等, 但纵观所有外部载荷, 尤以作用于机架的纵向轧制力为最大, 其他力的合力相比轧制力而言, 可以忽略不计。故只考虑机架所受的轧制力及自身重力。为便于说明, 以太钢RAP300机架为例进行说明。
3.2 零阶优化
常用的优化方法主要有零阶方法、一阶方法。零阶方法的本质是采用最小二乘法逼近, 求解一个函数面来拟合解空间, 然后再对该函数面求极值, 该方法可以很有效地处理大多数的工程问题, 但优化精度不高, 多用于粗优化阶段。一阶方法是在零阶方法基础上改进的方法, 它是基于目标函数对设计标量的敏感程度进行寻优, 因此更加适合于精确的优化分析。
笔者采用零阶优化与一阶优化相结合的方法, 先采用零阶优化方法在设计变量的可行域内寻优, 然后再将该最优值作为一阶优化的初始值进行再优化, 既克服了零阶优化精度不高的问题, 又避免了一阶优化发生局部收敛的风险。选取不同的几何参数后, 通过反复执行分析程序, 可以初步得出对机架力学性能敏感的参数 (见表2) , 并据此确定优化变量。
1) 设计变量 (DV) :将表2敏感参数作为设计变量。即X=[L4L11W9T1D2W11R4]。其中, 各变量的取值范围如下:L4∈[1, 2];L11∈[1, 2];W9∈[1.8, 3];T1∈[0.3, 0.8];D2∈[0.06, 0.15];W11∈[0.03, 0.09];R4∈[0.1, 0.25]。
2) 状态变量 (SV) :机架的最大应力及纵向刚度。即Seqv≤[Seqv];Uy≤[Uy]。其中, Seqv, Uy, [Seqv], [Uy]分别为机架受载后的等效应力、纵向刚度及其许用等效应力及许用纵向刚度。
3) 目标函数 (OBJ) :机架的重量。经过零阶优化, 可以得出图2部分的设计变量、状态变量及目标函数在零阶优化过程中的变化曲线。从图2可以看出, 几乎所有变量并不是朝一个方向发展而是呈现上下波动的现象, 这是因为零阶优化过程中会出现不合理的设计序列。由于设置了变量在可行域外寻优的条件和次数, 因此变量变化曲线可能出现超出可行域的现象。
经过多次迭代, 最终在第31次迭代后得到最优解 (见表3) 。
(mm)
3.3 一阶优化
为得到更精确的优化解而又避免出现局部收敛的风险, 现将表3所得的零阶优化最优解作为一阶优化的初始值, 再进行重新迭代运算, 得到部分设计变量、状态变量、目标函数的变化曲线图 (见图3) 。从图3可以明显看出, 各变量的变化趋势基本单一、规整, 没有明显的波动, 这是因为一阶优化使用约束函数和目标函数的一阶偏导数, 在每次迭代中, 用梯度计算方法确定搜索方向, 并用线性搜索法对非约束问题进行最小化, 以便能够快速地按照正确方向寻到最优解。而且, 从结果可以看出, 真正对机架优化起约束作用的是机架的纵向刚度, 而机架的最大等效应力则一直在许用应力范围内;每个设计变量的变化曲线都没有达到可行域范围的最低限或最高限, 说明设计变量的可行域范围设定足以满足其优化结果。
在一阶优化的第12次迭代后得到最优解, 通过零阶优化及一阶优化可以得出优化前后各变量的数值 (见表4) 。
4 结论
以太钢十八辊轧机为例进行了优化设计。从表4可以看出, 机架经过优化实现了减重4 949 kg, 约占总重的6.4%。同时可以发现在相同力学性能下, 如果实现轧机机架的重量的最小化, 机架下横梁厚度L4、机架宽度W9、位置传感器安装孔径D2应在现有的基础上减小, 分别应减小34.6%, 21.5%, 8.8%;机架上横梁厚度L11、机架厚度T1、机架窗口圆角X向位置W11应在现有基础上增大, 分别应增大10.1%, 13.8%, 10%;机架窗口圆角半径R4则变化不大, 约1.3%, 说明除机架窗口圆角半径R4外, 其余设计变量均有很大的优化空间, 特别是机架上横梁、下横梁、宽度、厚度的优化将对机架的重量产生很大的影响。而且, 从该结果可以看出, 传统的设计方法将机架上横梁厚度与下横梁厚度设计得完全一样的做法是不合理的。
参考文献
[1]孙占刚, 韩志凌, 魏建芳.轧机闭式机架的有限元分析及优化设计[J].冶金设备, 2004 (6) :8-11.
[2]龚曙光, 谢桂兰, 黄云清.ANSYS参数化编程与命令手册[M].北京:机械工业出版社, 1981.
轧机机架装载加固方案 篇4
9468mm×4000mm×730mm、货重121t、重心高1843mm。
(1) 重车综合重心高H
装载车:D17A落下孔, 自重Q车=44.5 t, 重心高920 m m;货物重量:Q1=121.5t, 货物重心高h1=2200 (2260) mm,
重车综合重心高
H= (Q车h车+Q1h1) / (Q车+Q1) =1843 (1900mm 20091204修改计算存在疑问) mm
2 准用货车:D17A
3 加固装置:支撑梁、纵向钢挡梁、横向顶固装置。
4 加固材料:横向钢挡、10mm厚橡胶垫。
5 装载方法
每车装载1件, 货物吊装在车辆两侧承载梁间, 利用两根钢制支撑梁穿过机架长方空担起货件, 支撑梁的两端分别落在两侧承梁指定位置上, 机架于支撑梁间加垫10mm厚的橡胶垫, 货物重心落在车辆的纵横中心线交叉点上。
6 加固方法:
6.1 支撑梁两端分别焊于车辆侧承梁上, 焊缝长度为10mm。
6.2 纵向在货物两端分别用钢挡架进行加固, 每个钢挡梁两端分别焊在车辆侧承梁上, 焊缝长度为10mm。
6.3 横向在货物支撑梁两侧分别用钢挡顶紧靠牢货件进行焊接加固每个钢挡焊缝长度10mm。
6.4 在货物下部与车辆间装有横向顶固装置, 横向顶固装置一端焊在车辆侧承梁上, 焊缝长度为10mm.另一端与货件顶紧靠牢。
7 货物加固
各种力的计算 (见图2)
7.1纵向惯性力
采用钢性加固
t0=26.69-0.13Q总=26.69-0.13×130=9.79 (k N/t)
T=t0Q=9.79×121=1184.59 (k N)
7.2横向惯性力
n0=2.82+2.2
N=n0Q=2.82×121=341.22k N
7.3垂直惯性力
Q垂=q垂Q=4.53×121=548.13 (k N)
q垂-每吨货物的垂直惯性力, 使用长大货物车装载时,
7.4风力
W=q F=0.49×11.24=5.51 (k N)
Q-侧向计算风压。受风面为平面q=0.49k N/m2;
F-侧向迎风面的投影面积, m2。
7.5摩擦力
纵向F摩纵=9.8μQ=9.8×0.5×121=592.9 (k N) 横向F摩横=μ (9.8Q-Q) =
横向F摩横=μ (9.8Q-Q垂) =0.5× (9.8×121-548.13) =318.83
0.5× (9.8×121-548.13) =318.835 (k N)
7.6货物水平移动的稳定性纵
在纵方向:ΔT=T-F摩纵=1184.59-592.9=591.69 (KN)
在横方向:ΔN=1.25 (N+W) -F摩横=1.25 (341.22+5.51) -318.835=114.578 (k N)
7.7根据计算, 货物纵向、横向均需加固。采用纵向、横向紧固装置加固。
货物每侧各安装4个横向装置。横向紧固装置采用外径为168mm、厚度为12mm的钢管和外径为140mm、厚度为12的钢管连接而成。连接焊缝高度为1cm, 长度为45cm, 许用剪切应力为141Mpa。
每侧两个横向紧固装置连接焊缝最大许用横向力:
R2=2×0.7×1×141×90/10=1776.6 341.22 (k N)
钢管最大允许压力:
因此货物横向不会移动, 是安全可靠的。
货物每端各安装1个纵向紧固装置。纵向紧固装置与车体的连接焊缝高度为0.6cm, 总长度为256cm, 许用剪切应力为141Mpa。
每个纵向紧固装置连接焊缝最大许用纵向力:
R1=0.7×0.6×141×256/10=15160 1184.59 (k N)
因此, 货物纵向不会移动, 是安全可靠的。
8 承载梁部分
8.1承载梁强度校核 (见图3)
承载梁材质为Q235-A
以承载梁为对象:
垂向静载荷为P=121/2=60.5 (MPa)
根据该车动力学试验结果, 大底架最大动荷系数为0.35, 承载梁取0.4偏于安全。
则垂向总载荷=60.5× (1+0.4) =84.7t=84700N
梁中部弯矩:M=L/4=84700×2.65/4=56113.75N.M
梁中部断面惯性距:
J=2 (0.55×0.0163/12+0.55×0.8542+0.012×1.6933/12) =0.0225m4
所以=Mh/J= (56113.75×1.125/2) /0.0225=14MPa<=147 MPa
因此, 承载梁强度满足要求。
9 横向紧固装置强度计算
横向紧固装置自身强度计算见3.1.7;
横向紧固装置于车体连接焊缝强度:
连接焊缝焊角高度为0.8cm, 焊缝长度为119cm, 纵向紧固装置重量为30kg
10纵向紧固装置强度计算
纵向紧固装置由Q235-A.F的钢板组焊而成, 许用应力=147Mpa
纵向紧固装置与车体连接焊缝强度见第3.1.7条;
因此, 承载梁强度满足要求。
11结论
轧机液压压下系统分析 篇5
液压压下和电动压下是轧辊压下的两大主要方式。AGC系统随着伺服控制液压压下装置的产生和发展而得到更为广泛的应用, 相比较于传统电动压下装置, 其优点在于:极大地提高调节精度和相应速度, 降低系统惯性;对轧机机座的当量刚度进行有效控制, 有效实现恒压力、恒辊缝轧制控制;具有较好的过载保护性能, 一旦发生过载事故, 辊缝可快速打开并迅速卸压, 对设备进行有效保护;对于机械传动效率及机组作业率的提高有极大的促进作用, 可有效实现快速换辊。液压压下装置的以上诸多优点使得其在现代化冷轧、热轧以及平整机中应用广泛。
二、液压压下系统的工作原理
伺服放大器、伺服阀、液压缸、位置传感器是等构成液压压下装置系统的主要要素。液压缸的移动行程受电液伺服阀对液压缸压力及流量调节的控制, 并以此实现对轧辊辊缝值的调节。对轧辊辊缝设置定进行放大并向电液伺服阀进行输出, 从而对液压缸起到驱动作用[1], 实现对辊缝的预设定。轧辊的实际位置信息通过液压缸内的位置传感器进行反馈, 若能实现反馈值与辊缝预定值相一致, 表示辊缝完成调整, 液压缸不再动作。若轧制压力在轧制过程中发生变化, 压力传感器可以实现对其波动量的测量并通过位移转换将其转换为位移补偿信号Δs, 将Δs与调节系数相乘后重新输入调节辊缝, 直到液压缸的位移调节量等于位移补偿信号, 表示辊缝调节完成, 在此情况下, 因轧制压力变化而导致的轧机弹跳实现了完全补偿。
三、轧机液压轧制控制
液压轧制主要是通过对2个位于轧机机架底部液压缸压力及位置的调整实现轧制力的获取。受较高轧制力的作用, 带钢产品的屈服强度等金属性能及表面平整度得以有效改善。轧辊的轧制模式、产品特性以及光洁度等特性直接影响轧机的延伸率和所施加轧制力的最终效果。提供轧机轧制力的位于机架底部的两个液压缸单独受到液压阀的调节。在液压缸有杆侧由电磁阀提供一个背压可实现辊缝的有效打开。在液压缸的每一侧均需配置专门的压力变送器和位移传感器。轧机各个侧面轧制力的大小均可以通过压力变送器来获得。通过电磁阀向有杆侧施加背压可实现液压缸的快速彻底缩回。轧制力差、轧制力和、倾斜控制、平均位置控制是液压控制的几个主要方式。倾斜/轧制力差控制及位置/总轧制力控制两组调节器构成整个闭环控制系统。
四、注意事项
液压缸是由防护罩、压板、缸盖、柱塞、缸筒等组成的柱塞式液压油缸。其中, 缸筒材料由42Cr Mo锻制和调制形成, 内径硬铬厚度约为0.03mm, 经精磨后缸筒最终的内径圆柱度公差控制在0.02mm以内, 表面粗糙度控制在0.2μm以内;柱塞材料由45钢锻制和调制形成, 杆外径硬铬厚度约为0.03mm, 经精磨后表面粗糙度控制在0.2μm以内。在活塞外径上安装耐磨并密封的安装槽, 安装槽、活塞机柱塞杆的同心度公差不得超过0.03mm。
缸盖在液压缸配置中也占据着较为重要的位置, 要实现缸盖在事故或极限位置情况下有足够的承压能力, 其材料的选择必须具有较高的力学性能[2]。其锻制材料通常选用42Cr Mo或具有更高强度和韧性的材料。同样要在内径上安装耐磨并密封的安装槽, 安装槽、活塞机柱塞杆的同心度公差不得超过0.03mm。
选择活塞外径及缸盖内径安装的安装槽, 对密封性及耐磨性具有极为严格的要求。通常, 25MPa为冷轧机液压压下装置的额定工作油, 试验压力一般为额定工作油压的1.5倍, 基本在38MPa左右。严格的密封性既要求实现无串油、漏油现象, 还要将移动面间产生摩擦力的可能性降到最低。一般而言, 液压缸的响应速度与摩擦力的大小成反比。正常情况下, 冷轧机液压压下装置的静摩擦力要控制在其工作压力的0.5%以内, 对于速度及精度更高的冷轧机则要求将静摩擦力控制在0.2%以内, 以上这些测试值须是取自于液压缸正常工作区域的。同时, 耐磨损要求所选安装槽要能够承受装置最高的工作温度、启动频率以及移动速度等要求。
结语
总而言之, 液压压下装置的各项高性能指标值来自于系统各个环节的优良特性以及技术人员在轧制工艺、液压、电气、机械等各方面较高的高技术、高专业、高综合运用知识与水平。
参考文献
[1]万巍, 邱正明.轧机液压压下系统的特性分析[J].长沙大学学报, 2010 (02) .
可逆轧机底板、牌坊安装技术 篇6
冷轧是生产薄板的精品基地, 可逆轧机是冷轧机的一种, 该轧机投资少、见效快, 逐渐成为我国投建冷轧厂的优选。该轧机设备件数多、精度要求高、布局集中, 其安装质量要求特别高。
该轧机的主要部件为底板、牌坊, 该文针对底板和牌坊的水平度、标高、中心线、垂直度等技术指标进行控制、调整, 从基准点设置、垫板布置及安装、底板和牌坊安装调整等方面进行论述。
2 可逆轧机安装程序
施工准备→基础验收→基准点设置→垫板设置与安装→底板安装→牌坊安装→测速辊等附件安装→机上配管安装→主传动安装→轧辊系统安装→万向轴安装→试车
3 基础验收
底板安装前对土建施工完交工的基础, 要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线、标高、几何尺寸的验收。底板基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。
预留螺栓孔验收时要检查预留孔中心位置、孔不垂直度和孔的深度, 对活动式地脚螺栓的予埋套筒及带槽锚板的基础, 除检查套筒中心位置、不垂直度以外, 还应检查锚板方向和几何尺寸 (也可以采用地脚螺栓模拟检查的方法进行检查) 。
4 基准点设置
可逆轧机的基准点主要包括:标高点、轧制中心线、轧机机列中心线以及辅助中心线。
根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合设备布置图, 绘制永久中心标板和永久基准点布置图, 在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置, 埋设永久性中心标板和永久基准点, 以供底板安装调整使用。在底板未安装之前, 可以根据安装需要以永久基准线和基准点为准, 增设辅助中心标板。
5 垫板设置及安装
5.1 可逆轧机底板的垫板按照垫板布置图进行设置。
5.2 垫板安装采用灌浆方法进行施工。
灌浆材料选用GGM高强无收缩灌浆料及洁净水。将灌浆材料倒入干净桶内加水均匀搅拌, 搅拌好的在15分钟内用完。灌浆法垫板施工方法要求:
5.2.1 在设置垫铁的混凝土基础部位凿出浆坑;浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大60~80mm;浆坑凿入基础表面的深度不应小于30mm。
5.2.2 在每个灌浆坑内栽入三个φ12~φ16的调整螺柱 (该调整螺柱的底部要与基础钢筋焊在一起) , 然后将平垫板放在调整螺母上, 并用调整螺母调整平垫板, 同时用测量仪配合测量平垫板上平面的标高, 并且用水平仪检查上平面的水平度, 达到安装精度, 然后放好灌浆模子。
5.2.3 将灌浆料按产品说明书搅拌均匀。灌浆前用压缩空气吹掉坑内的杂物, 并用水充分侵润混凝土坑, 约30分钟后除尽坑内积水及杂物。灌浆料应尽可能从一侧浇入, 以利排出底板与混凝土之间空气, 使灌浆充实;灌浆开始后, 必须连续浇注, 不能间断, 尽可能缩短灌浆时间;浇注的同时用竹片、铁片等工具进行适当插捣和引流, 以免产生离析;为减少表面裂纹, 灌浆层边缘尺寸宜控制在100mm内;灌浆厚度宜控制在100mm内。
5.2.4 必须在初凝后即对暴露在空气中的灌浆层表面进行收浆 (压光) , 之后须进行养护。
5.2.5 收浆 (压光) 后应立即喷洒养护剂, 加盖湿润的草袋或布头。终凝后对灌浆层进行浇水养护, 养护温度宜>5℃, 养护期>7天。
5.3 垫板标高确定前要量好底板的实际尺寸, 斜垫板按3/4H重叠厚度计算 (H为垫板厚度) 。
5.4 底板找正、找平后, 每一垫板应符合相关要求:
6 可逆轧机底板安装及调整。
垫板施工完后, 将轧机底板进行安装, 底板分为入口侧和出口侧, 安装时应以出口侧为基准。
为了保证底板在基础上准确就位, 底板吊装就位后应根据已设置的中心标板, 挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0.3~0.75mm的整根钢琴线, 其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%~80%, 水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。
基准线应挂设在便于调整的线架上, 用线锤对正中心点, 当对正中心后用调整螺母锁定钢琴线。使其钢线在使用时不发生位移。但使用期间应定期进行复检。
利用千斤顶、斜垫板等驱动底板, 进行中心线、标高、水平度、垂直度、平行度的调整。底板中心线找正, 利用螺旋千斤顶驱动底板, 使底板基准中心点对准基准钢线下垂的线坠。
底板标高找正, 利用千斤顶和斜垫板调整, 采用精密水准仪对标高基准点和底板上表面的读数来测量, 如图5所示, 调整底板下表面所设置斜垫板组, 来保证底板上表面标高。
底板标高H=A+a-b
(注:H轧机上表面标高A基准点标高a基准点上铟钢尺读数b轧机底板上铟钢尺读数)
底板上表面水平度找正, 利用千斤顶和斜垫板调整底板, 用框式水平仪 (精度:0.02mm/m) 在其上直接进行读数, 其次将平尺横担于两底板之上再测水平度。
底板立面与轧制线的垂直度采用打摆法进行测量, 用此方法, 可以保证与轧制中心线的垂直度。两底板间平行度和距离的调整是利用内径千分尺来检测。两底板全部找正完成后, 将固定螺栓进行紧固, 之后再进行牌坊的安装。
7 轧机牌坊的安装及调整
利用厂房内天车将牌坊进行吊装就位。为保证牌坊顺利就位, 就位前首先将入口侧底板固定螺栓松开, 然后用千斤顶使其外移2~3mm, 底板在外移过程中用6块百分表分别支于底板外侧面 (两端各1块) 、两端面 (1端1块) 、上表面 (两端各1块) , 跟踪各百分表读数, 使底板平行外移且标高不变, 待牌坊就位后再将入口侧底板恢复初始找正后位置。
牌坊的吊装程序:卸车→翻转、调整→吊起、立直→水平运输→回落就位
利用千斤顶等方式驱动牌坊, 进行中心线、垂直度、平行度、接触面的调整。
牌坊中心线调整, 架设线架并挂钢琴线, 用线坠对准基准中心点, 用内径千分尺并配合耳机测量牌坊立表面与钢琴线之间的距离, 以确定牌坊的位置。
牌坊窗口、立面铅垂度调整, 可以利用垂钢琴线, 再用内径千分尺并配合耳机测量, 也可以用框式水平仪 (精度:0.02mm/m) 在立表面直接测量。
牌坊立面与轧制中心线间垂直度的调整, 采用打摆法进行测量, 如图6所示, 用千斤顶将钢平尺水平固定于两牌坊立面, 再将打摆工具用螺栓固定于钢平尺上, 利用打摆工具来测量垂直度。
两牌坊平行度及两牌坊间距离, 可以利用内径千分尺直接进行测量。
牌坊与底板间的接触面利用塞尺进行测量。
牌坊和底板全部找正完成后, 将固定螺栓用液压拉伸器按照按照指导书中规定的紧固力进行紧固, 之后再进行横梁等附件的安装。
8 小结
天津轧一已投产的两台可逆冷轧机组, 都是采用该种安装技术, 均获得了成功, 缩短了工期, 并得到了甲方和外方专家的一致认可。通过这两台可逆轧机的安装, 证明该可逆轧机底板、牌坊安装技术的先进性、简单性、可行性。
摘要：本文结合天津轧一冷轧薄板工程可逆式冷轧机组的安装, 阐述了可逆轧机底板、牌坊的安装技术。采用了灌浆法施工垫板, 底板和牌坊采用斜垫板、千斤顶调整, 钢线、打摆工具、千分尺配合测量, 进行可逆轧机底板、牌坊的找正。
关键词：基准,垫板,底板,牌坊,千斤顶,钢线,千分尺,测量,打摆,调整
参考文献
[1]《机械设备安装工程施工及验收通用规范》, GB50231-2009.
铸轧机炉口液面控制的设计 篇7
铸轧机是把经过静置炉精炼后的熔融的铝液,经静置炉口、炉口处液面自动控制装置、除气箱、轧机主机处液面自动控制装置、前箱、铸咀,相向转动且内部通有循环冷却水的铸轧辊后结晶并产生一定的变形率,铸轧成5~10 mm厚的铸轧板材,再将铸轧板材经过切头、卷取后,形成铸轧卷带材的生产装置。在铸轧机铸轧时,如果铝液液面波动大,容易引起铸轧卷带材裂边和厚度不均的现象发生。所以铸轧机对液面控制精度要求非常高。经过我公司多年的经验积累,及对液面控制装置的不断改进,在静置炉口设计了一套经济实惠的液面控制系统。
1 炉口液面控制装置的组成
钎杆、交流变频电机、杠杆、液面浮子、模拟量接近开关。
图1为炉口液面控制装置的检测机构,液面浮子固定在杠杆一端,杠杆的另一端配有配重,下面安装有模拟量接近开关检测配重块端面与检测开关的距离,浮子端液面高低的变化会引起杠杆另一端配重块与检测开关的距离的变化,并在距离变化范围内设置了极限保护开关,以免模拟量接近开关失灵,造成液面过高或过低。
图2为炉口液面控制装置的执行机构,执行器为交流变频电机,通过交流变频器控制调速。电机的输出轴端通过拨动中间连接导杆驱动钎杆,钎杆的头部为锥形,用于堵流。为了防止电机转动过量,设置极限开关,保护钎杆运动行程。
2 炉口液面控制装置的自动控制实现
首先介绍电气控制系统组成的硬件。
1)液面检测传感器
液面我们采用间接测量方式,如果采用直接检测液面,这对传感器的要求比较高,首先要耐高温,因为铝液温度至少是700℃,而且要求检测精度的稳定性。我们在这个系统中配置的是模拟量检测接近开关,采用瑞士CONTRINEX品牌DW-AD-519-M30-390,此开关为检测距离0-40mm,输出信号为4-20m A电流信号。采用此开关设计的好处有三点:价格便宜;耐温70℃比较适用环境;检测信号稳定,精度满足使用要求。
2)交流变频器
采用西门子的MM440变频器,此变频器采用最新的IGBT技术,数字式的微处理器控制,加减速度在0-650秒之内可调,高质量的矢量控制技术,响应迅速。并且具有过压/欠压、变频器过温、接地故障、短路、电机过热等保护功能。此变频器通过PROFIBUS-DP通讯模块与PLC组网数据通讯,柜内配线只有主电路的配线及一根通讯电缆即可满足使用要求,避免了控制线路的干扰。变频器进线主回路中配有进线电抗器,主要用于降低谐波对变频器和供电电源的影响,减少电流中的尖峰。
CPU控制器与铸轧机的控制系统采用同一个CPU,即控制涵盖在整套轧机的控制系统中,采用的是西门子的PLC S7-300系列CPU 313C-2DP,硬件组态如图3所示。
其中硬件组态中9#站为液面控制电机变频器的站点,与CPU组成DP通讯网络。
模拟量检测输入信号采用SM331 AI8×12位的接口板,此板子有4个通道组共8个输入接口,每个通道的精度可调,最高精度位为14位精度(带符号位),并且可接电压、电流、电阻、温度信号测量,在此系统应用中采用的是4-20m A电流信号检测,对应的工程值为0-27648。
3)软件实现
首先编写控流电机即交流变频电机的驱动器MM440与PLC的CPU的通讯数据交换程序,西门子有专门的通讯数据编写程序块SFC14和SFC15,我们只是定义好数据存储区域及寻址地址即可,程序图如图4所示。
液面控制的程序编写在一个子程序FC1块中,然后在主程序OB1中调用子程序块FC1,如图5所示。
子程序块FC1的程序编写依据采用的逐次逼近法,液面控制自动程序投入的前提是在设备轧出板材后,这时流槽中的液面处于稳定状态,此时,将液面控制转换开关转到“自动”状态,这时自动程序投入,以当前稳定的液面位置为基准记录下来,模拟量接近开关检测浮漂的位置,与记录的稳定液面位置比较,分区域调整,在图1中可以看出,杠杆支点两侧的距离之比712:236约等于3:1,即模拟量接近开关检测位置变化3mm,液面浮动1mm,即在程序里逐次比较当前位置与记录位置之差,分区域调节控流电机的转速,保证液面的控制精度,我们设计的系统液面控制精度为±1mm,这样我们保证模拟量接近开关的检测位置在±3mm内即可满足使用精度,接近开关的检测精度为40mm/27648=0.001446mm,检测精度能够满足使用,所以程序调整区域范围越小,控制精度越高。
此套系统程序我公司已给多台铸轧机上配置,使用效果良好,液面控制精度精准。
3 结束语
本套液面控制系统达到了铸轧机液面控制国际水平,结构简单,操作方便,成本低廉。从以前人工控制液面到现在的系统自动控制液面,使铸轧机的自动化程度明显提高一个档次,步入国际化的先进水平。目前,已有好几家用户根据此系统的配置进行了整改,效果都非常好。
摘要：主要是了解铸轧机的工作流程,并对铸轧机的静置炉口的液位控制系统的详细设计介绍。此配套的液面控制系统我公司在设计制造的铸轧机上应用广泛,经济实惠,控制及使用效果良好。