冷轧加工中立式活套的设计与分析

冷轧加工中立式活套的设计与分析
胥锴;刘传河;张书权
【摘要】介绍了活套的种类,活套分卧式活套、立式活套.由于卧式活套占用场地比较大,考虑薄板连续精整机组生产线生产车间的占地问题,现在比较多的冷轧薄板生
产线都采用立式活套.分析了立式活套的组成、功能和工作原理,立式活套分为链式
传动和钢丝绳传动,链式传动比钢丝绳传动平衡好,传动准确,钢带不跑偏.对链式传动功率及扭矩进行了设计计算.对活套的设计及使用有一定的理论参考价值.
【期刊名称】《宜春学院学报》
【年(卷),期】2016(038)006
【总页数】3页(P35-37)
【关键词】冷轧;立式活套;工作原理;链式传动
【作者】胥锴;刘传河;张书权
【作者单位】安徽机电职业技术学院机电系,安徽芜湖241000;北京考克利尔冶金
工程技术有限公司,北京100000;中国科学院等离子体物理研究所,合肥230000【正文语种】中文
【中图分类】TG333
自上世纪90年代起，我国各钢铁公司纷纷引进高速冷轧生产线，在高速冷轧机组，冷轧后的薄板连续精整机组生产线上，为了保持生产线的连续性，保证轧材断面尺寸精度，提高生产效率和产品质量，需要有活套装置，活套分卧式活套、立式活套。

［1－2］
1.1 卧式活套
这种活套一般设置在设备上方或地面上，不需要挖深坑，也不需要高厂房。

若采用多层车式活套，还可以减少机组总长度，储量大并且结构简单。

与卧式活套相比，带钢张力还可大些。

［3］活套车仍是目前常采用的一种活套装置，见图1所示，充套时，活套小车向左运动，充套结束时，活套小车停止。

放套时，活套小车向右运动，满足要求时，活套小车停止。

1.2 立式活套
由于卧式活套占用场地比较大，考虑薄板连续精整机组生产线生产车间的占地问题，现在比较多的冷轧薄板生产线都采用立式活套。

立式活套可以不挖深坑，但要厂房高。

立式活套也称为活套塔，在立式活套移动辊子升降时，由于加减速度，会产生惯性力，影响带钢张力。

因此，常采用减少移动辊子数目，加大行程，减少移动辊子的辊子飞轮矩等方法来克服。

此外，由于带钢自重，塔顶带钢张力大于底部带钢张力，这一点在设计时应充分加以注意。

活套塔断带处理也较困难，适宜于薄带钢的储量，其优点是占用空间小的情况下可以获得大的充套量，易于控制带钢的运行和带钢的张力。

立式活套又分上部辊移动、下部辊固定和上部辊固定、下部辊移动两种形式，前一种形式穿带和维修比较方便，如图2所示，上部辊能上下移动，A处为活套下车及上部辊移动到了最上限位置;B
处为活套下车及上部辊移动到了最下限位置。

立式活套充套时，活套小车向上运动，充套结束时，活套小车停止。

放套时，活套小车向下运动，满足要求时，活套小车停止。

立式活套分为链式传动和钢丝绳传动。

链式传动比钢丝绳传动平衡好，传动准确，钢带不跑偏。

链式传动分动滑轮传动和直接传动。

如图3所示为直接传动活套，
如图4所示为动滑轮链式传动活套。

动滑轮传动可以使用扭矩小的减速机，减速比也小，但是驱动电机功率与直接传动
一样大。

如果上辊子数量少可以用直接的链式传动。

如果上辊子数量比较多，则采用动滑轮链式传动。

2.1 链式传动活套的工作原理和功率
2.1.1 链式传动活套组成及工作原理
链式活套有以下几部分组成:固定辊架、钢塔结构、滑动小车、传动机构、配重装置。

配重装置与滑动小车的重量相近，主要作用是减少电机的功率和扭矩，设计时配重比滑动小车要重一些。

充套时，变频调速电机驱动减速机，减速机是双输出轴，驱动传动轴、主动链轮，通过链条驱动从动链轮，链轮带动链条，主动、从动链条牵引滑动小车，滑动小车上升，同时配重下降，活套内带钢储量增加，上升到减速点，小车减速、停止。

放套时，变频调速电机反转，驱动减速机、传动轴、主动链轮反转，滑动小车受带钢的张力作用下降，链条被小车牵引下降。

活套内带钢的储量减少，释放带钢。

当小车下降到限位点，小车减速、停止。

活套的储存带钢数量多少，根据生产线工艺、操作工的熟练程度而定。

2.1.2 链式传动活套的功率和扭矩
直接的链式传动活套传动功率就是驱动链轮的传动功率，故
式中T:链轮的转矩 (N.m);n:链轮的转速(r/min);η:效率。

滑动小车的总牵引力F(N)为
F=2 n1×f(N)
式中f:单张带钢的张力 (N);n1:滑动小车上的辊子数量。

扭矩为
T=F×d/2=2 n1×f×d/2=n1×f×d (N.m)
式中d:链轮的直径 (m)
转速为
式中v1:滑动小车的最大升降速度(m/ min)υ:活套入口与出口最大速度差值
(m/s)。

所以其功率
减速机的速比i1=n3/n，(查标准减速机，选定相近的速比i，扭矩不能大于
T/η。

)n3为电机的额定转速，先假定电机的极数。

电机的输出扭矩
电机扭矩
根据以上计算，选定电机时功率不能小于P，许用扭矩也不能小于T1。

2.2 动滑轮链式传动活套的工作原理及功率计算
2.2.1 动滑轮链式传动活套组成及工作原理
动滑轮链式活套有以下几部分组成:固定辊架、钢塔结构、有动滑轮的滑动小车、
传动机构、有动滑轮的配重装置。

配重装置与滑动小车的重量相近，主要作用是减少电机的功率和扭矩，设计时配重比滑动小车要重一些。

电机的输出扭矩比直接传动小一半。

充套时，变频调速电机驱动减速机，减速机是双输出轴，驱动传动轴、主动链轮，通过链条驱动从动链轮，链轮带动链条，主动、从动链条牵引动滑轮，动滑轮带动滑动小车，滑动小车上升，同时配重下降，活套内带钢储量增加，上升到减速点，小车减速、停止。

放套时，变频调速电机反转，驱动减速机、传动轴、主动链轮反转，滑动小车受带钢的张力作用下降，动滑轮下降，链条被小车、动滑轮牵引下降。

活套内带钢的储量减少，释放带钢。

当小车下降到限位点，小车减速、停止。

2.2.2 动滑轮链式活套的功率和扭矩
动滑轮链式传动活套的传动功率:
式中T:链轮的转矩 (N.m);n:链轮的转速(r/min);η:效率。

小车的总牵引力F(N)为
F=n1×f(N)
式中f:单张带钢的张力 (N);n1:滑动小车上的辊子数量。

扭矩为
T=F×d/2=n1×f×d/2(N.m)
式中d:链轮的直径 (m)
转速为
式中v1:滑动小车的最大升降速度 (m/ min)v1=v/n1;v:活套入口与出口最大速度差值(m/s)。

所以其功率
减速机的速比i1=n3/n，(查标准减速机，选定相近的速比i，扭矩不能大于
T/η。

)n3为电机的额定转速，先假定电机的极数。

电机的输出扭矩
电机扭矩
根据以上计算，选定电机时功率不能小于P，许用扭矩也不能小于T1。

介绍了活套的类型，对立式活套特点、组成及工作原理进行了详细分析，并对链式传动功率及扭矩进行了设计计算。

对活套的设计及使用有重要的指导意义和一定的理论参考价值。

在活套应用过程中，具体使用何种类型要根据环境、生产需要选择。

在活套的使用中要经常检修，保持润滑良好。

注意保养，保持环境清洁。

【相关文献】
［1］张启富.现代带钢连续热镀锌［M］.北京:冶金工业出版社，2007.
［2］肖钟宇.最新彩色涂层钢板生产新工艺新技术与质量检验实用手册［M］.北京:中国工业出版社，2006.
［3］肖轶.二手棒材生产线自动化系统技术改造［J］.现代制造工程，2013，(12):129－132.。