ОписаниеРассмотрите причины отклонения полосы, обусловленные различными факторами, а также проанализируйте и найдите способы устранения такого отклонения в процессе производства на стане травления.
Ключевое слово: Валки для прокатных станов, прокатные валки, валки для горячей прокатки полосы
Сопутствующий товар: https://lmmrolls.com/
В цехе холодной прокатки листового металла на агрегате непрерывного травления и прокатки полосы соединяются с помощью сварочной машины на входном участке, что обеспечивает непрерывный процесс движения полосы по всей технологической линии. Однако общая протяженность линии — от разматывателя на входе до моталки на выходе — превышает 1000 метров; на этом пути расположено множество единиц оборудования, что создает риск отклонения полосы от оси. Несмотря на наличие восьми комплектов систем автоматического центрирования полосы (CPC), в процессе эксплуатации нередко возникают ситуации, когда полоса в петлевом устройстве отклоняется настолько сильно, что системы CPC не справляются с ее корректировкой. Это вынуждает снижать скорость работы линии или даже полностью останавливать ее, что негативно сказывается на объемах производства, качестве продукции и сохранности оборудования. В связи с этим необходимо проанализировать причины отклонения полосы и разработать эффективные методы контроля ее положения.
Причины отклонения полосы
В процессе эксплуатации полоса может отклоняться от центра технологической линии и смещаться в одну из сторон валка — это явление называется «отклонением полосы». Полоса движется по поверхности валка; до тех пор, пока она сохраняет контакт с этой поверхностью, а сила трения остается в определенных пределах, точки на полосе перемещаются перпендикулярно осевой линии валка. Если полоса имеет правильную форму и равномерную толщину по сечению, натяжение распределено по ней равномерно, а валки установлены параллельно друг другу и перпендикулярно направлению движения полосы, то полоса не будет смещаться с валков. Иными словами, она будет постоянно оставаться по центру технологической линии.
Однако в реальном производственном процессе существуют различные факторы, влияющие на траекторию движения стальной полосы, что приводит к её отклонению.
- Влияние дефектов самой полосы
Если толщина полосы с разных сторон неодинакова, сама полоса приобретает серповидную форму. На рисунке 1(a) показано движение такой полосы, а на рисунке 1(b) — ее идеальное перемещение. Если полоса имеет серповидный изгиб, выпуклый в левую сторону, возникает ситуация, представленная на рисунке 1(e). Линия CD представляет собой линию касания между полосой и роликом в момент, когда участок полосы A’C подходит к ролику. Когда точка A’B’ достигает ролика, точка A’ (расположенная слева) оказывается левее точки C. В этом случае величина отклонения участка полосы A’C после прохождения через направляющий ролик составляет f = A’C × sinβ. Аналогичным образом, если полоса имеет серповидный изгиб, выпуклый в правую сторону, она смещается вправо относительно направляющего ролика. Величина этого отклонения зависит от степени серповидности, расстояния между направляющими роликами и величины натяжения полосы.
Существуют и другие дефекты листового проката, такие как волнистость в средней части или по краям, продольный и поперечный изгиб и т. д. Кроме того, по всей площади полосы могут наблюдаться различия в ширине, толщине, твердости и шероховатости поверхности. Из-за этого полоса не может равномерно прилегать к направляющему ролику. В результате возникают факторы асимметрии, которые создают боковую силу — направленную перпендикулярно движению полосы — в зоне ее контакта с роликом. Под действием этой силы полоса начинает смещаться вбок, что приводит к ее отклонению от заданного положения.
- Влияние валика
В процессе производства рулон может приобрести коническую форму; кроме того, из-за волнистости кромок стальной полосы может возникать неравномерный износ по ее ширине, что приводит к неравномерному распределению натяжения. В результате стальная полоса всегда смещается в сторону более толстого края. Величина этого смещения зависит от степени конусности.
Кроме того, на отклонение полосы влияет и качество поверхности валка — например, неравномерная шероховатость, повреждения поверхности, наличие масляных пятен и т. д. В серьезных случаях полоса может начать проскальзывать по направляющему валку, что еще больше усугубляет ее отклонение.
- Влияние других факторов
Существуют и другие факторы, такие как температура полосы, колебания натяжения, точность монтажа оборудования и т. д., которые также влияют на отклонение полосы. Эти факторы взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом, что значительно усложняет их точный анализ. Длительные и тщательные наблюдения показывают, что при неизменных прочих рабочих условиях увеличение натяжения полосы приводит к уменьшению величины её отклонения. Кроме того, при прочих равных условиях отклонение полосы на длинном свободном участке транспортировки оказывается больше, чем на участке такой же протяжённости, в середине которого установлен направляющий ролик.
Анализ и решение проблемы отклонения полосы в петлеукладчике
Устройства для коррекции отклонения полосы (№ 3 и № 7) используются для выравнивания стальной полосы в петлевом устройстве на входе и петлевом устройстве № 2 на выходе; диапазон коррекции составляет ±150 мм. В ходе наблюдений было установлено, что из-за значительной длины петлевого устройства (около 200–300 метров) и большого количества опорных роликов отклонение стальной полосы по мере прохождения через них постепенно увеличивается. В результате величина отклонения превышает рабочий диапазон корректирующих устройств, что приводит к автоматической остановке производственной линии (см. рис. 2). Если удастся найти способы уменьшить отклонение полосы в петлевом устройстве и удерживать его в пределах допустимого диапазона работы корректирующих устройств, можно будет обеспечить нормальное функционирование производственной линии.
В исходной конструкции кронштейн подшипникового узла опорного ролика выполнен неподвижным, что исключает возможность регулировки самого ролика (см. рис. 3a). В связи с этим мы модернизировали штатный кронштейн, предусмотрев в нем два продолговатых отверстия, позволяющих регулировать положение роликов (как показано на рис. 3b). Благодаря этому опорные ролики, изначально расположенные перпендикулярно осевой линии технологической линии, можно развернуть на определенный угол, установив в петлевом устройстве несколько пар роликов, ориентированных по схеме «восьмерка». Как показано на рис. 4, если линейная скорость поверхности ролика равна V, то за счет силы трения между стальной полосой и опорным роликом у полосы возникает дополнительная составляющая скорости V1 (где V1 = V × sinα). В результате полоса стремится сместиться в поперечном направлении к центру; при этом интенсивность данного стремления возрастает с увеличением угла поворота ролика и площади контакта между полосой и роликом. Таким образом, при движении по таким опорным роликам полоса центрируется автоматически, что позволяет существенно уменьшить ее отклонение от оси в пределах петлевого устройства.
Заключение
До модернизации из-за отклонения полосы в петлевом устройстве скорость производственной линии снижалась; кроме того, ежемесячно возникали ситуации, требовавшие ручного вмешательства — от нескольких до десятка с лишним раз, причем при работе со стальными полосами толщиной более 3,5 мм это происходило еще чаще. После модернизации проблема отклонения полосы в петлевом устройстве была успешно решена: теперь ее параметры полностью удерживаются в допустимых пределах. С момента завершения переоснащения оборудования не было зафиксировано ни одного инцидента, связанного с отклонением полосы, который привел бы к остановке производства. Можно с уверенностью сказать, что модернизация прошла успешно, обеспечив безопасную, стабильную и высокоскоростную работу производственной линии.
Russian 
English 
Arabic 
Hindi