邯钢冷轧重卷线开卷机芯轴改造方案探讨

邯钢冷轧重卷线开卷机芯轴改造方案探讨
发布时间：2022-11-27T06:00:27.771Z 来源：《科学与技术》2022年15期作者：高永杨哲[导读] 通过对重卷线开卷机芯轴工作原理、设备结构、使用中产生问题进行了分析，找出问题产生的根本原因，提出改造技术方案，对改造方案进行分析，若实施后，将有效延长了开卷机芯轴拉杆使用时间，减少了故障对生产影响，降低了备件使用费用。

高永杨哲
（邯郸钢铁股份有限责任公司冷轧厂，河北邯郸 056001）摘要通过对重卷线开卷机芯轴工作原理、设备结构、使用中产生问题进行了分析，找出问题产生的根本原因，提出改造技术方案，对改造方案进行分析，若实施后，将有效延长了开卷机芯轴拉杆使用时间，减少了故障对生产影响，降低了备件使用费用。

关键词冷轧重卷开卷机芯轴一、概述
邯钢重卷线是由美国吉森总公司设计，融合了当今世界最先进的板带剪切及矫直技术。

关键设备进口及其它设备国内制作，年设计产量28万吨/年，机组生产速度380m/min（最高速度），来料厚度0.3-2.mm，钢卷外径1500-2000mm。

该机组主要设备由开卷机、焊机、张力辊、拉矫机、活套、切边剪、涂油机、卷取机等主要设备及附属公辅设备组成，开卷机是产线关键设备，主要功能是接收钢卷，并对钢卷进行开平，在生产过程中提供张力。

二、开卷机的结构和工作原理
开卷机是接收钢卷并将其喂入生产线。

开卷机是悬臂膨胀卷筒式，从钢卷小车接收钢卷并为生产线开卷，开卷方式为上下开卷式。

带有滑动机座将钢卷与生产线对中。

压辊用来辅助穿带。

齿轮箱齿轮用材质为40CrNiMO材料加工件。

开卷机滑动底座钢结构，有横移液压缸根据板带中心位置随动，滑轨配有可更换青铜衬板，滑轨座在主机座上。

开卷机压辊的钢辊带聚氨酯涂层，带50mm宽底拆带槽。

由液压马达驱动，以适应上开卷。

用一个由电磁阀控制的液压缸升降,行程从钢卷的最大外径到卷筒的直径。

开卷机芯轴卷筒由4块膨胀式铸钢扇形块组成,带有相互啮合的蛇形边缘,青铜膨胀楔块和一根45号钢制作芯轴。

扇形块在径向移动时仍保持轴向。

卷筒通过旋转液压缸进行膨胀，开卷机旋转液压缸设计工作压力为69bar，缸的行程为100mm。

芯轴改造前图纸
三、开卷机使用过程中出现的问题
1、开卷机和卷取机拉杆断裂。

开卷机使用一段时间后，在芯轴与外支撑这侧发现断裂，导致芯轴无法膨胀收缩，投产出期使用时间约为6个月，后来把芯轴材质改进同时对拉杆结构进行调整，使用寿命能达12个月，达不到芯轴拉杆使用时间6-8年的寿命周期。

2、开卷机膨胀缸与拉杆连接不易对正，连接困难，更换拉杠时费力费时，安装连接耗时长，经常由于二者未对正连接上，导致液压缸缸杆内螺纹损坏。

四、开卷机使用过程中问题分析
1、开卷机拉杆断裂。

开卷机拉杠工作时，短轴通过螺纹与拉杠连接在一起，短轴插在外支撑的孔内，对芯轴起到支撑作用。

生产进，由于板带有张力，开卷机或卷取机受到张力作用，导致芯轴的短轴与外支撑中心不重合，从而在生产过程中，产生额外作用力，在作用力的长期作用下及拉杠工作中受拉力作用下，在拉杠的螺纹退刀槽处断裂。

2、开卷机和卷取机拉杆长约4.5m，芯轴中间有一处导向套，与安装在后面的液压缸不对中，导致安装困难。

五、改进方案确定
针对开卷机存在的问题，认真分析存在问题原因，确定改造方案，从芯轴拉杠结构形式、短轴连接方式、膨胀缸与拉杠的连接方式等几方面对芯轴进行改造。

1、对芯轴的端部进行改造。

为避免拉杠受额作用力，对芯轴端和拉杠进行重新设计改造，使得拉杠与短轴分离，芯轴拉杆实现芯轴膨胀收缩，不与外支撑接触；短轴与芯轴相连接，与外支撑相连，起到支撑芯轴的作用。

短轴能过螺栓固定在芯轴上，另外一侧插到外支撑轴套里，起到支撑作用；同时设计一个十字轴，十字的字的端部与四块滑板连接在在一起，安装在拉杆上，使用螺母固定，拉杆带动十字轴，十字轴带动铜滑板，实现芯轴膨胀收缩。

如下图所示。

改造后图纸
2、对芯轴拉杆与液压缸连接方式进行改进，先加工一个短节，与液压缸连接上，短节与拉杆两端做成凸台，通过剖分的短节连接在一起，实现芯轴膨胀收缩。

通过对连接方式改进，方便了拉杆更换。

四、结束语
通过对重卷线开卷机在使用过程中产生的问题进行分析，找出开卷机拉杆损坏的根本原因，并提出改造方案，为将来芯轴改造提供了技术方案。

改造实施后，必将延长了开卷机拉杆的使用时间，方便拉杆的更换，减少了损坏膨胀缸事件的发生。

保证了产线的长周期稳定运行，减少产线产量和质量损失，降低了产线的运行成本。