滚盘式冷床的原理结构与设计特点

江伟

摘 要：目前滚盘式冷床在中厚板厂已经被大量的应用起来，其主要的作用就是把高温的中厚板自然空冷，具有非常重要的作用。文章对滚盘式冷床进行分析，首先对滚盘式冷床的原理结构进行了简单的介绍，然后对滚盘式冷床的设计参数及设计特点做了分析，最后阐述了滚盘式冷床的制造工艺及装配。

关键词：滚盘式冷床；原理结构；设计特点

滚盘式冷床是由多根滚轮轴构成的，每根滚轮轴由电机单独操控，在滚轮轴上装置了一定的滚盘，通过滚盘的运行推动钢板进行移动，进而达到冷却钢板的目的。滚盘式冷床的优点有很多，包括辐射面积大、降温快、故障少、易操作等特点，另外对钢板也不会造成损伤，具有很好的利用率。

1 滚盘式冷床的原理结构分析

1.1 滚盘式冷床的原理

滚盘式冷床的主要构成部分包括冷床输入辊道、冷床入口移钢机、冷床本体、冷床出口移钢机、冷床输出辊道等。出入口钢板横移装置的结构基本一致，其功能分别为把钢板从输入辊道传送到冷床和从冷床把钢板传送到输出辊道。如入口钢板装置，其构成包括导轨和中间盘式移送机构。由液压缸来完成导轨的升降工作，由滑动梁来完成钢板的运输，另外由液压力来保证钢板平稳的移动。

1.2 冷床输入辊道

冷床输入辊道的作用就是把钢板输送到冷床上，其构成部件包括辊子、辊颈轴承、辊道梁、裙板、侧导板、传动、润滑。

1.3 冷床入口移钢机

冷床入口移钢机的作用就是把钢板输送到滚盘式冷床上，其构成部件包括导轨和中间盘式移送机构。

1.4 冷床本体

冷床本体的作用是运送、冷却钢板，其构成部件包括圆盘、轴、轴承座、传动、润滑。冷床设计成盘状的主要原因就是为了保证连续改变钢板的接触线，进而实现钢板均匀冷却的目的。滚盘式冷床可以为单排或双排操作，分为冷区和热区，二者的主要区别在于可接受的温度不同。

1.5 冷床出口移钢机

冷床出口移钢机的作用为传送已经冷却的钢板，把钢板从冷床上运输到输出辊道上，其构成部件包括导轨和中间盘式移送机构。

1.6 冷床输出辊道

冷床输出辊道的作用就是把钢板输送到下一工序中，其构成部件包括空心钢辊，其它部件同输入辊道一致。

2 滚盘式冷床的设计参数及设计特点

2.1 滚盘式冷床的设计参数

以某套滚盘式冷床为例，钢板的厚度为13到31毫米，宽度为800到1600毫米，长度为3到13毫米，温度为200到700摄氏度。由于受到工厂具体的情况限制，最终滚盘式冷床宽度为13米，长度为55米，下面为滚盘式冷床的具体参数。

2.1.1滚盘轴间距。滚盘轴间距的设置通常要小于钢板宽度的一半，也就是小于400毫米，结合钢板的具体规格，最终确定滚盘轴间距为390毫米。需要了解的是，滚盘轴间距越大其散热的效果就越好。

2.1.2滚盘外径。滚盘的作用就是承受钢板的压力以及二者之间的摩擦，所以滚盘必须要具备耐高温、耐摩擦的特点，在考虑滚盘的外径时需要注意下面几点要求：其一，托轮装置有很多润滑点，同钢板之间的距离越远，润滑系统的效率也就要高；其二，滚盘的半径要小于滚盘轴间距与滚盘轴隔热套筒半径之差；其三，由于滚盘是滚盘式冷床中的主要部件，如果外径越大，所需要的成本也就越高；其四，滚盘越大，钢板和滚盘轴之间的距离越远，散热效果就越好。所以这里的滚盘外径为500毫米。

2.1.3 滚盘轴直径。滚盘轴的作用就是承受压力和扭矩，所以滚盘轴必须要具备一定的强度和刚度，强度和刚度复核需考虑弯曲和扭转，一般强度能够满足标准，刚度需要复核。首先是轴的扭转，电机端和非电机端的扭转角尽量控制在较小，避免钢板在冷却时出现偏移；其次是轴的弯曲，也就是挠度，滚盘式冷床宽度的挠度要尽量小；最后，滚盘轴在长时间受到高温的影响下会出现变形：（1）容易使滚盘的速度出现差异，导致钢板出现划痕；（2）容易对滚盘的高度造成影响，导致滚盘会被钢板磨损，所以滚盘轴要尽量粗。

2.2 滚盘式冷床的设计特点

（1）冷床的输入、输出辊道的结构形式采用的是提升机构和运载链相结合的方式，冷床采用大滚盘式传动系统，保证钢板在移动时不会遭受摩擦。（2）滚盘式冷床床体由间距为540毫米的轴构成，每根轴上还装有48片间距为650毫米的滚盘，滚盘的布置状态为交叉状，使散热的面积更大，提高冷却的速度。（3）滚盘式冷床台面由左右两个区域组成，每个区域又分为前段和后段，各个部分不仅能够独自运行，也可以实现联动，通过这种单独控制的方法能够提高生产的节奏，有利于提高冷床的利用率。（4）结合钢板的移动状态，可以把冷床分为高温区和低温区，并分别设置润滑系统，这样能够防止发生故障时相互的影响。（5）润滑油管的布置尽量要垂直分布，在油管上还要包裹上石棉套，避免辐射；在高温区要在油管上包裹耐热石棉板，以此有效的隔热。通过这些措施能够有效的避免了油管中油脂凝固、管道堵塞的一系列问题。

3 滚盘式冷床的制造工艺及装配

3.1 滚盘式冷床的制造工艺技术要求

3.1.1 材料。滚盘式冷床中所有使用的材料都要具有生产许可证、材质证明、合格证书；且为最近一年生产、没有露天存放的材料，对于存在缺陷或锈蚀的材料坚决不能使用，另外还需对钢材进行喷丸处理。

3.1.2 焊接。在焊接过程中的所有内容，包括工艺、准备工作、矫形、热处理、表面处理、质量检测、修补等，都必须要满足相关技术标准。所有零部件都要采用数控切割下料，保证零部件的精准度；以焊接规范标准进行；在焊接的过程中要经常检查，保障焊接的质量，同时结合实际情况对焊接工艺就行矫正。对于焊接失败或变形严重的要进行严格的处理并记录，之后完全符合标准之后才能开展下一项工作。

3.1.3 铸造。铸件工作的开展要满足相关技术资料，取同批中的一组进行检查，锻造情况、质量、热处理都必须要满足技术标准。由机械进行加工的工件精度要满足外方提供的标准，所有设备、零件的精度和尺度都要同设计标准保持一致。

3.1.4 管件。滚盘式冷床中所有的配管都要经过打底焊接、酸洗、钝化、封口等一系列的处理，以此满足在安装之后不再冲洗的要求。管件和管件之间要使用管焊接接头，保证管件弯曲的位置能够有一个圆润的过渡，不会造成管件的变形。

3.2 滚盘式冷床的装配

首先在基础底板上铺置一层垫片，然后把支架放在垫片上，进行连杆、辊轮和固定架的组装；然后通过相关设备和测量杆进行测量，保证支架处于正确位置；调整底板和支架之间的垫片，以框架需要加工的方向作为参考面；接下来检查支架的中心线是否标准，保证其处于正确的位置；然后向螺栓灌浆使之产生紧固力，在形成之后把螺栓紧固到扭矩的一半，最后进行各项标准的检查，符合标准之后拧紧脚螺栓。

4 结束语

综上所述，滚盘式冷床是一种性能良好、设计合理的冷却设备，具有很高的应用价值，因此必须要加强对滚盘式冷床的研究，不断改进其原理结构，使滚盘式冷床的设计更加科学，提高冷却的效率，还要尽量减少安装设计所需的费用。

参考文献

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[2]刘绍华.3800mm炉卷生产线冷床设计主要问题探讨[J].山西冶金，2013（3）.

[3]李中华.滚盘式冷床在钢管生产线中的应用[J].江苏冶金，2007（6）.