_40mm十机架微张力减径机简介
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润滑系统主要是由稀油润滑系统和干油润滑系 统两部分组成，液压站及稀油润滑站都配有 2 台电 机，当其中 1 台发生故障时，另外 1 台作为备用电机 使用。主减速机内的齿轮、各轴承摩擦面上的润滑冷 却均由稀油润滑系统完成。前后升降辊道装配中轴 承、密封的润滑主要为集中润滑，而轧辊机架由于需 要经常更换，不方便采用集中润滑系统，因此特准备 了移动式润滑小车，轧制一段时间后，可由专门的操 作人员对轧辊机架进行给油，给油时将润滑小车上 的快换接头插入轧辊机架上的分配器给油嘴即可。 3.3 钢管在线监测技术
减径机联轴器是传动轧制扭矩的过渡轴装置，它 的一头通过联轴器与减速机的输出轴相联，另一头通 过自动联轴器与轧辊机架相联齿形接手相连，联轴器 内齿圈的往复运动靠弹簧来实现，减径机联轴器设有 弹簧自复位装置，当轧辊机架被放入主机座内时，如 果轧辊机架上的外齿接手正好对准自动联轴器的内 齿圈，则联轴器就自动相联，轧辊机架到位；如果没有 对准，则外齿圈顶着内齿圈压缩弹簧后轧辊机架到 位，当开动电机后内外齿圈滑动，在弹簧的作用下内 外齿圈啮合复位。这种结构极大地减小了安装强度， 缩短了轧辊机架更换时间，提高了生产效率。
总第 125 期 2010 年第 3 期
文章编号：1672-1152（2010）03-0033-03
山西冶金 SHANXI METALLURGY
Total 125 No.3，2010
Φ340 mm 十机架微张力减径机简介
陈 纬 赵超越
（太原重型机械集团有限公司， 山西 太原 030024）
摘 要：简要介绍了 Ф340 mm 十机架微张力减径机的工艺参数、设备组成及控制系统。
1
2
3
456
7
8
1- 主电机；2- 安全联轴器；3- 主减速机；4- 减径机联轴器； 5- 主机座；6- 轧辊机架；7- 换辊小车；8- 推拉装置
图 1 Ф340 mm 十机架微张力减径机的结构组成
主电机通过安全联轴器与主减速机输入轴相 连，其中 5 台在上，5 台在下。主减速机内装有 10 套 减速分配机构，采用二（或者三）级传动，齿面均为 硬齿面，且箱体共用。长短安全联轴器两端都为鼓型 齿结构，当轧制出现异常状况即轧制扭矩大于最大 工作滑动转矩时，传递载荷的钢球将离开滑槽，使联 轴器分开，以保证设备的安全性。
由于各机架由单独的电源供电，故能灵活、准确 地调整各机架轧辊的转速，并能充分利用电机的功 率，同时对于主电机控制来说，从第一架到第十架电 机之间可以根据不同的工艺条件，设定不同的转速 来使前后机架之间产生张力，并能够根据前机架的 转速自动调整后机架的转速，改善轧制质量。
· 34 ·
山西冶金 E- mail:yejinsx@
轧辊机架本体采用铸钢件结构，能够有效地减 轻振动，提高稳定性；并采用了轴向调整装置以便装 配时能够保证孔型的精确对准。
根据生产工艺的要求，在生产减径量比较小的 成品管时，不需要配备全部的轧辊机架，只需要用导 管机架和导辊机架将成品管导出主机座。导管机架 装置放置于轧辊机架后，不参与钢管变形，起过渡连 接和导卫作用。导管机架中的导管内孔一般比成品 管直径大 20~30 mm 即可，导管长度可以跨越 1~3 个机架。导辊机架装置放置于导管机架之间，不参与 钢管变形，起传送钢管的作用。 2.3 换辊部分
Ф340 mm 十机架微张力减径机组具有设备简 单、性能可靠、维护管理方便、自动化程度高、产品尺 寸精度高、成材率高等优点，在提高金属收得率方面
与同类机组相比具有很大的竞争力。目前，Ф340 mm 十机架微张力减径机组正在印度 USTPL 无缝钢管 厂安装调试。
参考文献 ［1］ 龚尧，周国盈.连轧钢管［M］.北京：冶金工业出版社，1992：
186- 188. ［2］ 刘涛.最新无缝钢管生产新工艺新技术与质量控制检验实用
手册［M］.北京：北方工业出版社，2006：1 205- 1 233. ［3］ 董连英.十机架微张力减径机电控系统［J］.重工科技，2004
（2）：10- 11.
（编辑：胡玉香）
A Brief of Φ340-10-Stand Slight-stretch Reducing Mill
流体系统主要由液压站、阀台及附属管道配件 组成，是微张力减径机组的专用配套设备。其功能是 使微张力减径机组中各液压执行元件按照要求的工 艺步骤完成各自的动作，主要包括：轧制过程中通过 锁紧液压缸对轧辊机架的锁紧，保证轧制过程的稳 定运行；换辊时能够驱动小车传动装置的液压马达， 使换辊小车往复移动；驱动张紧缸实现换辊小车链 条与小车驱动装置链轮的啮合与分离；驱动推拉液 压缸，实现机架的更换；驱动入口升降辊道锁紧液压 缸，锁紧辊道底座，防止走钢时钢管的冲击作用；驱 动钢管在线测量装置液压缸压紧出口钢管，保证激 光测厚仪定位准确。
CUI Weizhongel Co.Ltd., Taiyuan 030003，China）
Abstract:The characteristics and structures of scales are analyzed concretely by researching into key factors in course of production of hot rolled strips, the methods of controlling formation of scales and descaling effectively are presented. Key words: surface, scale, pickling, removing
电气控制系统可以分为三部分：主传动供电及
直流数字调速系统、基础自动化控制系统即 PLC 控 制系统、计算机控制系统即上位监测控制系统。其 中，直流数字调速系统采用数字编码器反馈，能够实 现速度的闭环控制，具有良好的静动态性能，能够满 足设备对传动系统的要求［3］；PLC 控制系统完成主传 动系统、辅传动系统、现场监测信号采集等的逻辑运 算、程序控制、状态监控及与上位机的通讯等，是整 个电气控制系统的核心；计算机控制系统以人机界 面的方式将整个微张力减径区的设备和液压润滑设 备的生产状态显示在工控机屏幕上，能够完成对系 统控制参数与工艺参数的设定，同时能够完成对物 料跟踪的相关信号的采集与转换工作，为二级系统 提供通用数据，保证系统间的数据交换及系统功能 的扩展。 3.2 流体系统
关键词：无缝钢管 微张力减径机 轧辊机架 传动
中图分类号：TG333.8
文献标识码：A
收稿日期：2010- 05- 06
钢管定径和减径是热轧无缝钢管生产中的最后 一道荒管热变形工序，其主要作用是消除前道工序 （如均整、连轧管等）轧制过程中造成的荒管外径不 一（同一根或同一批），以提高热轧成品管的外径精 度和真圆度。张力减径机根据传动形式可以分为单 电机传动、集中差动传动、液压差动传动；根据张力 大小可以分为微张力减径机 （平均张力系数 <0.5， 总减径率 <30%）、张力减径机 （平均张力系数 <0.8，总减径率≤80%）；根据轧辊机架的传动形式 可以分为三辊集中内传动和三辊单独外传动两种形 式。Ф340 十机架微张力减径机属于三辊集中内传动 方式［ 1］。 1 工艺参数
为了提高产品收得率，降低钢管的加工成本，加 强其质量控制，提高整个钢管连轧线的自动化程度， 在十机架微张力减径机出口摆动辊道处配备了钢管 在线监测技术。该技术采用激光装置向钢管表面发
2010年第 3 期
陈纬，等：Φ340 十机架微张力减径机简介
· 35 ·
射脉冲激光束，激光束碰到钢管表面时，在极短时间 内部分激光波转换为超声波，根据超声波在钢管内 的运行时间即可得到被测点钢管的壁厚值。利用测 量的壁厚值，反馈给连轧机及微张力减径机，以实现 壁厚的开环或者闭环控制。 4 结语
CHEN Wei ZHAO Chaoyue
（Taiyuan Heavy Machinery Group Limited Company, Taiyuan 030024，China）
Abstract：This article describes Φ340-10-Stand slight-stretch reducing mill about mill process parameters,equipment composition and control systems. Key words：seamless steel pipe, slight-stretch reducing mill, roller frame, driving
［M］.北京：银声音像出版社,2004:711- 717. ［4］ Kevin Voges.SCS（Smooth Clean Surface）and EPS（Eco Pickled
Surface） /ourproducts.htm
（编辑：胡玉香）
Cause of Formation of Scales on the Surface of Hot Rolled Strip and the Methods of Removing Them
（上接第 26 页）
图 3 EPS 工作原理图
参考文献 ［1］ 全国轧钢技术知识竞赛组委会专家组.减少氧化铁皮提高产
品质量［N］.中国冶金报，2006- 08- 10（8）. ［2］ 焦隽.SN400B 钢板表面氧化铁粉缺陷原因分析及对策［J］.宝
钢技术,2005（6）：69. ［3］ 孙中华.轧钢生产新技术工艺与产品质量检测标准实用手册
入口荒管直径为 Ф163~Ф350 mm，出口钢管直径 为 Ф128.3~Ф343.2 mm，入口荒管壁厚为 4.5~25 mm， 出口钢管壁厚为 4.58~25.66 mm，入口荒管长度为 10.5~29.3 m，入口荒管温度为 950~1 050 ℃，荒管入 口速度为 0.5~1.0 m/s，出口钢管速度小于 1.7 m/s，单 机架减径率≤3%，总减径率≤22.4%，机架数为 10 架， 轧辊理想直径为 670 mm，机架间距为 610 mm，单机架 最大轧制力为 600 kN，最大轧制力矩为 65 kN·m。 2 设备组成
Ф340 十机架微张力减径机的结构组成如图 1 所示，整个设备按照功能可以划分为 3 个部分：传动 部分、主机座部分、换辊部分。 2.1 传动部分
单独传动的微张力减径机传动部分主要由主电 机（直流电机）、主减速机、电机与减速机之间的长短 安全联轴器及减速机出轴上的减径机联轴器组成。
第一作者简介：陈纬（1983－），男，华中科技大学硕士研究 生毕业，现就职于太原重型机械集团有限公司技术中心轧钢所，助理 工程师。Tel：0351- 6362073，E- mail：kingkingwing6362@
张力减径机换辊方式一般有两种：一种是用带 有起吊梁的桥式起重机同时起吊一组机架的办法进 行换辊；另一种是采用液压装置将机架推到换辊小 车上进行换辊，换辊小车可在张力减径机前的轨道 上运行。
Ф340 mm 十机架微张力减径机采用的是第二 种换辊方式，根据减径机不同的生产工艺要求，将需 更换的部分或整机机架放在换辊小车上，驱动换辊 小车至与主机座对齐的位置后，操作推拉液压缸使 推拉横梁在底座、换辊小车的导轨滑板上滑动，将机 架拉出或推进主机座。 3 控制系统简介 3.1 电气控制系统
第 33 卷
2.2 主机座部分 主机座部分主要包括框架式机座及轧辊机架、
导辊机架、导管机架。 框架式机座是用高强度拉杆将上下主机座与立
柱紧固在一起，包括快换水接头装置、锁紧液压缸装 置、出入口导套装置。结构紧凑，维修安装简单，适用 于张力小、机架少的机组。
轧辊机架是微张力减径机的重要部件，是实现微 张力减径和定径规圆变形的重要工具，轧辊机架为方 形机架，这种机架的特点是结构简单，容易加工，精度 也容易得到保证，易于机架互换。内部传动为螺旋伞 齿轮单轴传动，伞齿轮靠近轧辊，其传递扭矩大，约为 其他内部齿轮传动结构所传递扭矩的 2 倍，因而可显 著提高微张力减径机的生产率，同时在负载较大的情 况下，能够确保 3 个轧辊同步转动，减小管材表面的 相互摩擦，提高管材的表面质量［2］。
减径机联轴器是传动轧制扭矩的过渡轴装置，它 的一头通过联轴器与减速机的输出轴相联，另一头通 过自动联轴器与轧辊机架相联齿形接手相连，联轴器 内齿圈的往复运动靠弹簧来实现，减径机联轴器设有 弹簧自复位装置，当轧辊机架被放入主机座内时，如 果轧辊机架上的外齿接手正好对准自动联轴器的内 齿圈，则联轴器就自动相联，轧辊机架到位；如果没有 对准，则外齿圈顶着内齿圈压缩弹簧后轧辊机架到 位，当开动电机后内外齿圈滑动，在弹簧的作用下内 外齿圈啮合复位。这种结构极大地减小了安装强度， 缩短了轧辊机架更换时间，提高了生产效率。
总第 125 期 2010 年第 3 期
文章编号：1672-1152（2010）03-0033-03
山西冶金 SHANXI METALLURGY
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Φ340 mm 十机架微张力减径机简介
陈 纬 赵超越
（太原重型机械集团有限公司， 山西 太原 030024）
摘 要：简要介绍了 Ф340 mm 十机架微张力减径机的工艺参数、设备组成及控制系统。
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1- 主电机；2- 安全联轴器；3- 主减速机；4- 减径机联轴器； 5- 主机座；6- 轧辊机架；7- 换辊小车；8- 推拉装置
图 1 Ф340 mm 十机架微张力减径机的结构组成
主电机通过安全联轴器与主减速机输入轴相 连，其中 5 台在上，5 台在下。主减速机内装有 10 套 减速分配机构，采用二（或者三）级传动，齿面均为 硬齿面，且箱体共用。长短安全联轴器两端都为鼓型 齿结构，当轧制出现异常状况即轧制扭矩大于最大 工作滑动转矩时，传递载荷的钢球将离开滑槽，使联 轴器分开，以保证设备的安全性。
由于各机架由单独的电源供电，故能灵活、准确 地调整各机架轧辊的转速，并能充分利用电机的功 率，同时对于主电机控制来说，从第一架到第十架电 机之间可以根据不同的工艺条件，设定不同的转速 来使前后机架之间产生张力，并能够根据前机架的 转速自动调整后机架的转速，改善轧制质量。
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山西冶金 E- mail:yejinsx@
轧辊机架本体采用铸钢件结构，能够有效地减 轻振动，提高稳定性；并采用了轴向调整装置以便装 配时能够保证孔型的精确对准。
根据生产工艺的要求，在生产减径量比较小的 成品管时，不需要配备全部的轧辊机架，只需要用导 管机架和导辊机架将成品管导出主机座。导管机架 装置放置于轧辊机架后，不参与钢管变形，起过渡连 接和导卫作用。导管机架中的导管内孔一般比成品 管直径大 20~30 mm 即可，导管长度可以跨越 1~3 个机架。导辊机架装置放置于导管机架之间，不参与 钢管变形，起传送钢管的作用。 2.3 换辊部分
Ф340 mm 十机架微张力减径机组具有设备简 单、性能可靠、维护管理方便、自动化程度高、产品尺 寸精度高、成材率高等优点，在提高金属收得率方面
与同类机组相比具有很大的竞争力。目前，Ф340 mm 十机架微张力减径机组正在印度 USTPL 无缝钢管 厂安装调试。
参考文献 ［1］ 龚尧，周国盈.连轧钢管［M］.北京：冶金工业出版社，1992：
186- 188. ［2］ 刘涛.最新无缝钢管生产新工艺新技术与质量控制检验实用
手册［M］.北京：北方工业出版社，2006：1 205- 1 233. ［3］ 董连英.十机架微张力减径机电控系统［J］.重工科技，2004
（2）：10- 11.
（编辑：胡玉香）
A Brief of Φ340-10-Stand Slight-stretch Reducing Mill
流体系统主要由液压站、阀台及附属管道配件 组成，是微张力减径机组的专用配套设备。其功能是 使微张力减径机组中各液压执行元件按照要求的工 艺步骤完成各自的动作，主要包括：轧制过程中通过 锁紧液压缸对轧辊机架的锁紧，保证轧制过程的稳 定运行；换辊时能够驱动小车传动装置的液压马达， 使换辊小车往复移动；驱动张紧缸实现换辊小车链 条与小车驱动装置链轮的啮合与分离；驱动推拉液 压缸，实现机架的更换；驱动入口升降辊道锁紧液压 缸，锁紧辊道底座，防止走钢时钢管的冲击作用；驱 动钢管在线测量装置液压缸压紧出口钢管，保证激 光测厚仪定位准确。
CUI Weizhongel Co.Ltd., Taiyuan 030003，China）
Abstract:The characteristics and structures of scales are analyzed concretely by researching into key factors in course of production of hot rolled strips, the methods of controlling formation of scales and descaling effectively are presented. Key words: surface, scale, pickling, removing
电气控制系统可以分为三部分：主传动供电及
直流数字调速系统、基础自动化控制系统即 PLC 控 制系统、计算机控制系统即上位监测控制系统。其 中，直流数字调速系统采用数字编码器反馈，能够实 现速度的闭环控制，具有良好的静动态性能，能够满 足设备对传动系统的要求［3］；PLC 控制系统完成主传 动系统、辅传动系统、现场监测信号采集等的逻辑运 算、程序控制、状态监控及与上位机的通讯等，是整 个电气控制系统的核心；计算机控制系统以人机界 面的方式将整个微张力减径区的设备和液压润滑设 备的生产状态显示在工控机屏幕上，能够完成对系 统控制参数与工艺参数的设定，同时能够完成对物 料跟踪的相关信号的采集与转换工作，为二级系统 提供通用数据，保证系统间的数据交换及系统功能 的扩展。 3.2 流体系统
关键词：无缝钢管 微张力减径机 轧辊机架 传动
中图分类号：TG333.8
文献标识码：A
收稿日期：2010- 05- 06
钢管定径和减径是热轧无缝钢管生产中的最后 一道荒管热变形工序，其主要作用是消除前道工序 （如均整、连轧管等）轧制过程中造成的荒管外径不 一（同一根或同一批），以提高热轧成品管的外径精 度和真圆度。张力减径机根据传动形式可以分为单 电机传动、集中差动传动、液压差动传动；根据张力 大小可以分为微张力减径机 （平均张力系数 <0.5， 总减径率 <30%）、张力减径机 （平均张力系数 <0.8，总减径率≤80%）；根据轧辊机架的传动形式 可以分为三辊集中内传动和三辊单独外传动两种形 式。Ф340 十机架微张力减径机属于三辊集中内传动 方式［ 1］。 1 工艺参数
为了提高产品收得率，降低钢管的加工成本，加 强其质量控制，提高整个钢管连轧线的自动化程度， 在十机架微张力减径机出口摆动辊道处配备了钢管 在线监测技术。该技术采用激光装置向钢管表面发
2010年第 3 期
陈纬，等：Φ340 十机架微张力减径机简介
· 35 ·
射脉冲激光束，激光束碰到钢管表面时，在极短时间 内部分激光波转换为超声波，根据超声波在钢管内 的运行时间即可得到被测点钢管的壁厚值。利用测 量的壁厚值，反馈给连轧机及微张力减径机，以实现 壁厚的开环或者闭环控制。 4 结语
CHEN Wei ZHAO Chaoyue
（Taiyuan Heavy Machinery Group Limited Company, Taiyuan 030024，China）
Abstract：This article describes Φ340-10-Stand slight-stretch reducing mill about mill process parameters,equipment composition and control systems. Key words：seamless steel pipe, slight-stretch reducing mill, roller frame, driving
［M］.北京：银声音像出版社,2004:711- 717. ［4］ Kevin Voges.SCS（Smooth Clean Surface）and EPS（Eco Pickled
Surface） /ourproducts.htm
（编辑：胡玉香）
Cause of Formation of Scales on the Surface of Hot Rolled Strip and the Methods of Removing Them
（上接第 26 页）
图 3 EPS 工作原理图
参考文献 ［1］ 全国轧钢技术知识竞赛组委会专家组.减少氧化铁皮提高产
品质量［N］.中国冶金报，2006- 08- 10（8）. ［2］ 焦隽.SN400B 钢板表面氧化铁粉缺陷原因分析及对策［J］.宝
钢技术,2005（6）：69. ［3］ 孙中华.轧钢生产新技术工艺与产品质量检测标准实用手册
入口荒管直径为 Ф163~Ф350 mm，出口钢管直径 为 Ф128.3~Ф343.2 mm，入口荒管壁厚为 4.5~25 mm， 出口钢管壁厚为 4.58~25.66 mm，入口荒管长度为 10.5~29.3 m，入口荒管温度为 950~1 050 ℃，荒管入 口速度为 0.5~1.0 m/s，出口钢管速度小于 1.7 m/s，单 机架减径率≤3%，总减径率≤22.4%，机架数为 10 架， 轧辊理想直径为 670 mm，机架间距为 610 mm，单机架 最大轧制力为 600 kN，最大轧制力矩为 65 kN·m。 2 设备组成
Ф340 十机架微张力减径机的结构组成如图 1 所示，整个设备按照功能可以划分为 3 个部分：传动 部分、主机座部分、换辊部分。 2.1 传动部分
单独传动的微张力减径机传动部分主要由主电 机（直流电机）、主减速机、电机与减速机之间的长短 安全联轴器及减速机出轴上的减径机联轴器组成。
第一作者简介：陈纬（1983－），男，华中科技大学硕士研究 生毕业，现就职于太原重型机械集团有限公司技术中心轧钢所，助理 工程师。Tel：0351- 6362073，E- mail：kingkingwing6362@
张力减径机换辊方式一般有两种：一种是用带 有起吊梁的桥式起重机同时起吊一组机架的办法进 行换辊；另一种是采用液压装置将机架推到换辊小 车上进行换辊，换辊小车可在张力减径机前的轨道 上运行。
Ф340 mm 十机架微张力减径机采用的是第二 种换辊方式，根据减径机不同的生产工艺要求，将需 更换的部分或整机机架放在换辊小车上，驱动换辊 小车至与主机座对齐的位置后，操作推拉液压缸使 推拉横梁在底座、换辊小车的导轨滑板上滑动，将机 架拉出或推进主机座。 3 控制系统简介 3.1 电气控制系统
第 33 卷
2.2 主机座部分 主机座部分主要包括框架式机座及轧辊机架、
导辊机架、导管机架。 框架式机座是用高强度拉杆将上下主机座与立
柱紧固在一起，包括快换水接头装置、锁紧液压缸装 置、出入口导套装置。结构紧凑，维修安装简单，适用 于张力小、机架少的机组。
轧辊机架是微张力减径机的重要部件，是实现微 张力减径和定径规圆变形的重要工具，轧辊机架为方 形机架，这种机架的特点是结构简单，容易加工，精度 也容易得到保证，易于机架互换。内部传动为螺旋伞 齿轮单轴传动，伞齿轮靠近轧辊，其传递扭矩大，约为 其他内部齿轮传动结构所传递扭矩的 2 倍，因而可显 著提高微张力减径机的生产率，同时在负载较大的情 况下，能够确保 3 个轧辊同步转动，减小管材表面的 相互摩擦，提高管材的表面质量［2］。