中厚板连续酸洗线传动辊道改造的设计与安装实践

张志强

（太钢不锈钢股份有限公司不锈热轧厂设备能源科， 山西 太原 030003）

生产实践·应用技术

中厚板连续酸洗线传动辊道改造的设计与安装实践

张志强

（太钢不锈钢股份有限公司不锈热轧厂设备能源科， 山西 太原 030003）

针对太钢不锈热轧厂中厚板连续酸洗线传动辊道改造的设计与安装实践，分析了原酸洗线每段之间以及每段之内的同步性由于传动链条的磨损程度不同、涨紧程度不同使传动精度不能满足需求的问题，通过计算辊道传动减速机能力，提出了改进方案，探讨了具体的设计与安装实践。实践证明：应用针轮摆线+变频控制技术，使酸洗效果与表面质量得到提升，使各段钢板运行速度参数的控制满足不同规格型号、材质的钢板需求，同时兼顾了上下工序的生产节奏，使辊道运行速度的匹配性、同步性发生本质的改变。

连续酸洗 传动设计 安装实践

太钢不锈热轧厂密闭罩式连续酸洗线，投产于2004年初，年产能15万t。分清洗段、硫酸段、混酸段三段控制，工作辊数量56，全长22 675mm，辊子直径240mm。原设计传动为5台摆线针轮减速机BWD18-59-15-109，分三段链传动，传动电机型号为 TGA226M-10，N=15 kW，n＝541 r/min，分三种传动形式：分别为1拖8、1拖11、1拖13。每段之间以及每段之内的同步性由于传动链条的磨损程度不同、涨紧程度不同等因素的存在，造成较大的速度误差，传动精度不能满足需求，直接导致钢板表面的酸洗质量、辊印、划伤等缺陷。经过论证，改变传动形式，实现每根辊子的单独传动、精确控制所有辊子的同步性，对提高钢板表面酸洗质量有着重要的意义。

1 辊道传动减速机能力计算

1.1 原有减速机电机

由功率P=14 kW，转速n=560 r可得，输出转矩为 T=9 550×P/n=238.75N·m[1]。

1.2 减速机传动比

i=59，输出扭矩 T1=59×238.75=14 086.25N·m。

1.3 链轮传动

i1=33/19，辊子实际总扭矩T实际=14 086.25×33/19=24 465.6N·m。

1.4 单辊扭矩

1台减速机带13根辊子，得：每个辊子工作的转矩为T′=24 465.6/13=1 881.97N·m。

1.5 辊道额定线速度

i2=560/59×33/19=5.465，则额定线速度：5.564×0.24×3.14=4.12m/min。

2 改进方案

经过论证，结合生产实际，决定采取的改进方案及基本思路为每根辊子的单独传动、精确控制是改造目标，针轮摆线减速机+变频控制技术的应用成为首选。

2.1 对标上工序常化线炉底辊

炉底辊直径为300mm；炉底辊电机2.2 kW，转速480 r/min，变频调速范围为48～480 r/min，电机输出扭矩为43.77N·m；炉底辊减速机传动比i=8，减速机输出扭矩为43.77×8=350.16N·m；炉底辊额定转速24 r/min，调速范围为2.4～24 r/min；炉底辊线速度 1.8m/min，调速范围为 1.8～18m/min。

2.2 目标工序连续酸洗线

辊子直径为240mm；要求调速范围为0.4～5.0 m/min；求得目标转速为0.53～6.63 r/min；选择电机950 r/min，需要摆线减速机传动比为i=950/6.63=143.29。

考虑处理钢板的规格型号与常化炉相同，因此选用与常化炉同样功率的电机，电机功率为2.2 kW；通过演算可得：该电机输出转矩=9 550×2.2/950=22.12N·m。

查阅天津减速机股份有限公司行星摆线针轮减速机样本[2]，选取满足调速范围的针轮摆线行星减速机，其型号为XWEDV2.2-63-187（配套的变频电机为直联型YVP112M-6、安装结构形式为B5，功率为2.2 kW），该减速机传动比i=187，高速轴许用输入功率为6.1kW＞2.2kW，减速机额定输出扭矩T额定=1 429 N·m＞350.16 N·m，满足使用要求，额定输出转速为950/187=5.08，变频后调速范围为0.508～5.08，满足目标要求。

3 设计与安装实践

由于下述原因，针轮摆线+变频控制技术的应用成为首选方案：充分考虑现有安装空间，不改变主体布局，不影响上下料工艺；拆除旧的装置与安装新的装置传动能够同时进行，提高改造效率；要满足大范围的品种规格生产需求，承载能力大、调速范围广。

采取以下方案满足上述要求：重新设计传动底座并布置于连续线另外一侧（见图1、图2），同时可以拆除原侧传动机构；全部辊子方向反置安装，辊子轴承座、联轴器不需更换；针轮摆线行星减速机型号为XWEDV2.2-63-187的选型全满足生产大范围的品种规格，承载能力大、调速范围广。

图1 改造前非传动侧设备布置

图2 改造后传动侧设备布置

4 结语

在保证产能的前提下，该设计改造的成功实施，满足了酸洗效果与表面质量，各段钢板运行速度参数的控制满足了不同规格型号、材质的钢板需求，同时兼顾了上下工序的生产节奏，使辊道运行速度的匹配性、同步性有了本质的改变。速度控制精准，传动精度较高，大大提高了钢板表面的酸洗质量，辊印、划伤等缺陷得到了有效的控制，实现了改造目标。

[1] 闻邦椿.机械设计手册[M].第5版.北京：机械工业出版社，2010.

Reformation Design and Installation Practice of Driving Roller for Continuous Pick ling Line of Plate

Zhang Zhiqiang
（Equipment and Energy Department of Stainless Hot Rolling M ill,Shanxi Taigang Stainless Steel Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi030003）

According to the design and installation of driving roller for continuous pickling line of plate in hot rolling mill of TISCO,this paper analyzes the synchronization in original pickling line between each segment of each section within the transmission chain can not meet the demand due to different degree of wear,tension degree,and transmission accuracy.Through the calculation of the capacity of roller reducer,this paper puts forward the improved scheme,discusses the concrete design and installation practice.Practice shows that the application of needle cycloid+frequency conversion control technology improves the pickling effect and surface quality,makes speed control parameters of each platemeet demands of different specifications andmaterials of steel.As to the production rhythm of upper an lower process,thematching and synchronicity of roller speed are changed essentially.

continuous pickling;transmission design;installation practice

TG338

A

1672-1152（2017）05-0096-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.36

2017-09-29

张志强（1964—），男，本科，毕业于太原重型机械学院，机械工程师，主持、参与多项设备攻关与改造项目，获得多项发明专利与实用新型专利，对中厚板轧钢机械设备有一定的研究。

（编辑：王瑾）