热轧厂运输辊道传动及电机选型的研究与应用

张文明

摘 要： 本文从目前各热轧厂的辊道传动形式的实际应用来分析，以及实验数据的验证，总结分析出了一套科学合理的电机选型设计办法。合适的电机选型能够有效的降低工作过程中故障的发生率，达到安全生产的目的。另外也能有效的减少设备运行过程中传动能耗，对于经济效益的提升也有着重要的作用。

关键词： 热轧厂;运输辊道;电机选型;应用

【中图分类号】TG333 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）03-0119-01

在热轧厂中，运输辊道的主要作用有以下两点：轧件或钢锭的运输。从加热炉开始一直到钢板运输的整个阶段都少不了运输辊道的应用。在不同的工作环节辊道的工作指标需要与整个系统相兼容，有着不同的工艺要求以及工作条件。运输辊道在热轧厂的占有率越高，进行传动形式上的研究就能带来越高的节能降耗的收益，一般来说，占有60%以上的运输辊道进行此项研究取得的成果是最大的。

1 运输辊道传动形式的分类

从热轧厂实际应用的情况来看，主要采用的辊道形式有以下3种：单独传动，集体传动与空转辊道传动3种。下面本文的研究重点为：单独传动以及针对其提出了相应的电机选型研究。另外研究了单独辊道不同传动形式的相应特点。

2 如何进行单独传动辊道电机的选择以及實际的应用

实验选取的电机为SIEMENS一6SE70，来进行两种不同形式传送辊道的实验[1]。

传送辊道的基本设计参数见表1：

公式的相关数值代表见表2：

在未进行辊道的倾斜改造前，同种类型的单传辊道的电机驱动功率为28500W。在此条件限制下，将系数相应的放大，决定将电机功率确定为23000W[2]。

根据各项数值的代入计算可得出辊子的最大驱动力矩为691.04Nm。当限定条件为辊子与电机传动装置位于一条水平线时，将最大驱动力矩带入计算可得：电机最大力矩为353Nm，电机功率为3970w。

辊道的传送方式也有所改变，鉴于实验场地范围不足，采取倾斜布置的方式。对于部分可以调整的传动轴，倾斜布置即可。将数值代入计算可得，最大驱动力矩为464Nm。我们可以得出电机的功率为5300W，驱动力矩为470Nm。

3 单独传动系统辊道的相关研究

单独传动辊道的工作基础单元：单个电机可带动一个或两个辊子。对于远距离的轧件的运输来说，单独传动辊道最适宜。对于新型的连续热轧机与高速热轧机来说，单独传动系统的应用也是最为合适的。单独传动辊道的优点是，不仅仅是制作简单，在实际工作时对于辊道的机械机构的要求也较为宽松。安装简单使得辊道在维修与保养的过程中更加便捷。但是有优点也有一定的缺点，单独传动辊道的电气系统的构成相较来说是较为复杂的，所以本文将主要对单独传动辊道的传动形式进行深入的研究。单独辊道的传动形式主要有以下两种：①电机一联轴器一传动轴一联轴器一辊子或电机一联轴器一辊子;②以及电机一联轴器一减速机一联轴器一辊子两种。这两种不同的传动形式有着不同的应用场景，对于高速运动的辊道来说，一般每分钟的转数大于500转，就可以采用第一种传动形式。因为速度方面的的规定，不需要引入减速机;一般每分钟的转数小于400转，进行传动形式的选择就需要进行一定的探究了。

3.1 不应用减速器的单独传送辊道的特点

减速器往往是最易发生故障的环节，但是这其中并未引入减速器的应用，也不代表着维修与检修会更加容易。因为这种类型的电机选型较为复杂，合适的电机能够决定相当的功耗。对于辊道转速低的，采用的多为非标变频电机，转速低，电机的转数就要相应的升高。此时应用变频电机能够有效的弥补这个缺陷，且电机的额定功率都小于50HZ。功率小的电机较功率大于50HZ的电机产生的热量多，且在一定时间内，耗电量较小。当额定功率小于25HZ时不仅产热多，产生的谐波也有较大的波动。

3.2 应用减速器的单独传送辊道的特点

由于减速机的应用，进行电机的选择时就可以选择结构较为简单的类型。满足的电机类型包括变频电机极数以及交流电异步电机两者均可。处于中间档位的电机电机所产生的热量以及耗电量均处于中间水平。减速机的应用从客观上说的确增加了维修与养护的工作量，但是将电机与减速机两者的连接方式做一定的改变能够从侧面上减少故障发生的几率以及漏油的产生。应用一体化的连接方法能够有效的减少电机的体积与重量。在实际的应用过程中，减速机的维修次数均较少，设备只要定期加油，发生故障的几率是较少的。

结束语：通过以上实验数据可以看出，采用合适的电机选型能够有效的降低电机功耗。变频器SIEMENS一6SE70在实际生产应用的过程中，为了降低功耗可将运输辊道所需的最大驱动力矩作为电机过载2倍时的力矩。通过实验结果的表明电机实际消耗的功率由原本的28500W降低到应用后的13000W[3]。功耗的有效的降低能够为热轧厂带来一笔可观的经济效益，值得广泛推广应用。

参考文献

[1] 陈定伟.热轧厂出炉C辊道变频调速系统的设计与研究[D].武汉科技大学，2017.

[2] 郑高峰，吴怀宇，莫建民，ET AL.热轧厂出炉C辊道传动控制系统设计[J].自动化仪表，2017（06）：51-53+56.

[3] 查铂，李友荣，夏文选.弹性联轴器对辊道冲击扭矩的衰减效果研究[J].重型机械，2004（04）：35-37.

[4] 党平刚.提高热轧运输辊道使用寿命的分析与应用[J].四川冶金，2015，V.37;NO.185（06）：55-59.