В современном производстве прокатной стали точность размеров, качество формы полосы и устойчивость прокатки в основе определяются системами управления прокатного завода. Среди них устройство регулировки крена является одной из самых важных механических подсистем. Он регулирует положение проката внутри стенда для обеспечения точного управления сокращением, стабильных настроек зазоров и единообразного выравнивания прокатной линии.
В этой статье представлен структурированный обзор устройств регулировки валка на прокатных станах, включая классификацию, функции, электрические системы винтов, гидравлическую технологию винтов и распространённые эксплуатационные проблемы, такие как «посадка на валках».
1. Что такое устройство для регулировки крена?
Устройство регулировки валка — это механическая и/или гидравлическая система, установленная на стенде прокатного стана, которая регулирует относительное положение валков. Её основные цели:
- Достижение необходимого сокращения (драфт)
- Управление открытием зазора проката
- Обеспечение точных размеров и форм изделия
- Поддержание высоты подвижной линии
- Обеспечение стабильных и безопасных условий качки
Будь то секционные станы, стержневые станы, ленточные станы или непрерывные прокатные станы, системы регулировки валка необходимы для управления процессами и качества продукции в прокатке стали.
2. Классификация устройств для регулировки крена
Устройства для регулировки валка можно разделить с двух основных точек зрения: направление движения и конфигурацию/требования к процессу фрезера.
2.1 Классификация по направлению корактирования
(1) Устройства осевой регулировки
Осевые регулировки регулируют положение крена вдоль оси крена и обеспечивают осевую фиксацию.
Основные функции включают:
Выравнивание канавок в фрезерных станах, таких как блюминговые и секционные фрезеры, для обеспечения правильной геометрии прохода
Поддержка контроля формы полос в лентических фрезерах (например, конфигурации HC или CVC)
Обеспечение осевого положения валков в различных типах фрезеров
Осевая регулировка особенно важна при прокатке канавок, где выравнивание проходов напрямую влияет на точность профиля.
(2) Устройства радиальной регулировки
Системы радиальной регулировки контролируют расстояние между рабочими осями крена — другими словами, зазором крена. Это основной механизм управления восстановлением на прокатных станах.
Ключевые функции включают:
- Регулировка зазора крена для достижения необходимой осадки
- Обеспечение размеров поперечного сечения цели
- Контролирующий параллелизм крен
- Регулировка высоты катной линии во время смены крена
- Поддержание единообразного выравнивания прокатных линий между стенами на непрерывных прокатных станах
Радиальная регулировка напрямую влияет на контроль толщины и точность размеров при прокатке стали.
2.2 Классификация по типу мельницы и требованиям к процессу
(1) Устройство для регулировки верхнего крена (с винтовой)
Устройство верхней регулировки крена — обычно называемое системой с винтовым закрутом — является самой широко используемой формой регулировки крена. Он устанавливается на двух, трёх, четырёхкратных и многовалитных станах.
Его функция — регулировать положение верхнего рула для контроля уменьшения и зазора крена.
В зависимости от механизма привода, системы с винтовым нарезом могут быть следующими:
- Manual
- Электрические
- Гидравлические
Конструкционное проектирование зависит от необходимой скорости регулировки, длины хода и рабочей частоты.
(2) Устройство регулировки среднего крена
Используется преимущественно на прокатных станах с тремя высотами.
- На станках, где средний прокат фиксирован (например, в некоторых сечениях), клиновые механизмы часто применяются для компенсации износа подшипников и поддержания правильного зазора.
- В мельницах, где нижний прокат фиксирован (например, фрезеры типа Лаутер с тремя высотами), средний прокат поочерёдно прижимается к верхнему или нижнему прокату, обеспечивая чередующиеся прокатные проходы.
Методы привода могут включать электрические, гидравлические или координированные подъёмные механизмы.
(3) Устройство для регулировки нижнего крена
Нижнее устройство регулировки крена выравнивает нижний вал с катной линией.
В трёхвысотных станах с фиксированными средними валками регулируется расстояние между средними и нижними валками.
В двух- или четырёхвысотных станах с фиксированной прокатной линией это обеспечивает ровность и стабильность прокатной линии.
Приводные системы могут быть ручными, электрическими или гидравлическими.
(4) Устройство для регулировки вертикального крена
Установленная по обе стороны вертикальных валков, эта система регулирует расстояние между вертикальными валками, чтобы контролировать ширину проката сечений и прутка.
Обычно он приводится в движение электрическим и по конструкции похож на электрические системы с винтовыми винтовами.
3. Электрическая система винтов на прокатных станах
Электрическое устройство с винтовой установкой является самой традиционной и широко применяемой системой регулировки верхнего валка на сталелитейных прокатных станах.
Типичная электрическая система с винтовыми винтовками включает:
- Электродвигатель
- Редуктор передач
- Тормоз
- Винт и гайка с винтом
- Сферическая подшипниковая площадка
- Индикатор положения
- Компоненты измерения нагрузки
В зависимости от скорости регулировки электрические системы с винтовыми винтовками обычно делятся на:
- Системы быстрого винта
- Системы медленного накрутивания винтов (широко используемые в полосчастных станках)
В конструкциях с быстрым винтовым креплением может быть встроен механизм сброса винтов для устранения аномальных условий работы.
Феномен «поворотного сиденья»
В производстве быстрые электрические винтовые системы могут столкнуться:
- Заклинивание винта (блокировка)
- Автоматическое ослабление винта во время катания
«Посадка на рулонах» возникает, когда рулоны быстро сжимаются друг с другом, соприкасаются друг с другом и подвергаются упругой деформации. Эластичная сила отскока может привести к механическому блокированию винта и гайки. Когда двигатель достигает крутящего момента сваливания, вращение прекращается, что приводит к перерыву в работе.
Типичные причины включают:
- Закупорка прокатного материала
- Чрезмерное поднятие верхнего рулона вверх
- Комбинированные эффекты упругой деформации
Это явление влияет на стабильность качения и непрерывность производства.
4. Гидравлическая система винтов: высокоточное управление зазором проката для современной прокатки стали
Электрические механизмы винтов имеют внутренние ограничения из-за большой инерции вращения и относительно низкой скорости отклика. По мере увеличения скоростей прокатки полос и ужесточения размерных допусков — особенно с внедрением систем автоматического управления колеи (AGC) — электрические системы с винтовыми винтовами могут перестать соответствовать современным требованиям процесса.
Гидравлические системы с винтовыми винтовами заменяют традиционные винты и гайки на гидравлические цилиндры для регулировки зазора прокати.
По сравнению с электрическими системами с винтом, гидравлические винтовые системы предлагают:
- Более быстрый отклик и более высокая точность регулировки
- Регулируемая жесткость, эквивалентная фрезеру, позволяющая управлять переходом от «постоянного зазора проката» к «постоянной силе катки»
- Простая и надёжная защита от перегрузки
- Стандартизированные гидравлические компоненты и упрощённые механические конструкции
- Более высокая эффективность передачи
Однако гидравлические системы требуют:
- Высокая точность изготовления компонентов
- Сильные возможности по обслуживанию
- Надёжные автоматизированные системы
Гидравлические системы с винтовой установкой широко применяются в высокоскоростных полосатных станах и прокатных станах, требующих строгого контроля толщины.
