冷轧重卷机组开卷机卷筒改造设计与计算

卷内层压痕现象，提高带钢的成材率。
1
卷筒技术参数和结构特点
1.2
卷筒工作原理
冶
2019 年 第 12 期
总 第 238 期
金
动
力
2
卷筒设计计算
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METALLURGICAL POWER
目前，板带精整机组开卷机、卷取机比较常见
的卷筒型式有四种：拉杆棱锥套式、拉杆斜楔式、八
斜楔式（分为全封闭式和非封闭式两种）、四斜楔轴
（即英格利斯公式）
（1）来计算带卷对卷筒的径向
好。斜楔与拉杆通过十字接头相连，用锁紧螺母紧
固。通过卡箍将拉杆端头与胀缩液压缸的活塞杆
联接。当胀缩液压缸有杆腔有液压油进入时，液压
油压力迫使胀缩液压缸活塞杆带动拉杆作轴向移
动，同时，拉杆通过十字头带动斜楔在主轴平面上
轴向滑动。扇形板滑动面在斜楔的滑动斜面作用
【Keywords】 drum; wedge; inclined plane; expansion and contraction hydraulic cylinder
前言
1.1
国内某大型钢铁公司冷轧厂冷轧罩退重卷机
卷筒技术参数
卷筒最大胀径：Φ520 mm；
卷筒最小缩径：Φ460 mm；
组为国内某设计院总包，两开两卷。其开卷机卷筒
下，卷筒扇形板沿着扇形板外圆径向向上移动，从
而实现卷筒胀大。反之，当胀缩液压缸无杆腔有液
压油进入时，在矩形弹簧压缩力的作用下，卷筒扇
形板沿着扇形板外圆径向向下移动，从而实现卷筒
缩小。
压力：
P=
σ
r 12
R 2c - r 12
( 1 - 2 ) ln ( 2
)
2
r2
r 2 - r 12
0
（1）
式中，σ 0——单位张应力；
度，计算斜楔疲劳破坏强度，校核斜楔安全强度系数，为卷筒改造提供理论保障,同时校核胀缩液压缸技术
参数。
【关键词】 卷筒；斜楔；斜面；胀缩液压缸
【中图分类号】 TG333.2
【文献标识码】 B
【文章编号】 1006-6764(2019)12-0010-05
【开放科学（资源服务）标识码（OSID）】
Design and Calculation of Modification of Decoiler Drum
钢卷重量（max）：35 t；
mm~Φ520 mm，增加 Φ610 mm 橡胶套筒。最大卷
机组最大速度：400 m/min；
胀 缩 液 压 缸 ：Φ250/Φ110 × 98.13 mm( 工 作
钢重量、张力、转速、带钢宽度、带钢厚度、转速按原
在线卷筒技术参数执行，并保证钢卷质量，消除钢
行程)；
旋转油缸工作压力：12 MPa。
of Cold Rolling Recoiling Unit
CHEN Xingang，WANG Zhaohui
(Hengyang Sinosteel Weighing Equipment Co., Ltd., Hengyang, Hunan 421000, China)
【Abstract】 Based on the design of the decoiler drum of the cold rolling bell annealing
r 2——卷筒正圆尺寸半径；
r 1——卷筒的当量内半径；
P——钢卷对卷筒扇形板正圆的径向压力；
R c——钢卷外半径。
简化后径向压力计算公式（2），假设给定条件
开卷张力（max）：48 kN；
钢卷内径：Φ508 mm，Φ610 mm；
钢卷内层产生压痕现象，
Φ1000 mm（min）；
委托衡阳中钢衡重设备有限公司负责该卷筒的改
造 设 计 ，具 体 要 求 改 造 后 卷 筒 胀 缩 范 围 为 Φ460
卷筒正圆直径：Φ508 mm（带胶套 Φ610 mm）；
结构型式为拉杆棱锥套式，卷筒设计胀缩范围为 Φ
带钢厚度：0.4 mm~2.5 mm；
550 mm~Φ620 mm。扇形板两边为锯齿形设计，带
钢厚度为 0.4 mm~2.5 mm。由于产品为薄带钢卷，
带钢宽度：750 mm~1580 mm；
卷筒扇形板胀紧钢卷内圈时，因扇形板锯齿形边对
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总 第 238 期
METALLURGICAL POWER
冷轧重卷机组开卷机卷筒改造设计与计算
陈新刚，王朝晖
（衡阳中钢衡重设备有限公司，湖南衡阳
【摘
421000）
要】 通过国内某钢铁公司冷轧罩退重卷机组开卷机卷筒改造设计，概述拉杆斜楔式卷筒主要特点，
计算卷筒受力情况，采用 Solid Works 三维软件与 Simulation 有限元分析软件，校核卷筒关键零件斜楔屈服强
efficient of the wedge, so as to provide theoretical guarantee for the drum transformation
and check technical parameters of expansion and contraction hydraulic cylinder.
and Simulation finite element analysis software are used to check the yield strength of the
key component wedge, calculate the fatigue failure strength and check the safety strength co⁃
[1]
2.1
带卷对卷筒的压力[2]
重卷机组生产的带材和开卷机卷筒材料的弹
式 。我方选用拉杆斜楔式作为改造卷筒的结构型
性模量、泊松比系数相当，将卷筒上连续缠绕的带
式，该结构卷筒主要由主轴、扇形板、拉杆、斜楔、大
材和卷筒类似一个厚壁圆筒，采用 John Grase 公式
齿轮、十字头、轴头、胀缩液压缸等组成，主轴刚性
recoiling unit in a domestic steel company, the main characteristics of the pull rod wedge
drum are summarized, and the stress of the drum is calculated. Solid Works 3D software