為適應市場對鋼材需求結構的改變，某鋼廠對其現有1800mm爐卷軋線改造升級。包括對原有爐卷軋機機械設備的技術升級，縮短原軋線卷取區輸出 輥道長度，在此區域內增加三臺精軋機。由于輸出輥道長度縮短，將原有層流冷卻設備更換為冷卻效率更高的加密層流冷卻設備以節省空間，但原輸出輥道長度仍無 法同時放置加密層流冷卻設備與卷取機前側導板。而加密層流冷卻部分機械設備已無法改變，必需對原有卷取機前側導板進行改造，為層流冷卻設備讓出三個輥間距 即 1140mm的空間。

　　【摘 要】介紹某1800mm爐卷軋線卷取機前側導板的工藝布置及設備組成，對該卷取機前側導板的改造方案對比優選，對所采用改造方案進行校核，確保其合理性。

　　【關鍵詞】科學技術與工程,側導板,結構,工作原理,改造方案,計算

　　一、設備及工藝

　　(一) 工藝布置及功能

　　1.卷取機前側導板位于加密層流冷卻與1#卷取機之間的輸出輥道上，用于將經過層流冷卻后的板帶引導至卷取機進行卷取。板帶出精軋機后，無法保證中心線與軋制中心線重合，卷取機前側導板在卷取過程中始終對板帶起導向作用，使帶鋼對準軋制中心線，防止塔形鋼卷的形成。

　　2.為保證板帶在側導板處順利通過，側導板分為喇叭口段與平行段。喇叭口段有利于對板帶向軋制中心線的引導，平行段對板帶位置進行約束，將板帶中心對準軋制中心線。

　　3.卷取機前側導板的開合由位置傳感器控制，當收到板帶到來信號后，側導板即在適當位置預擺開口度，并在板帶通過平行段時采用短行程控制，使板帶快速對中。

　　(二)設備組成

　　卷取機前側導板主要由導板裝配、移動裝置組成。

　　1.導板裝配

　　導板共六塊，傳動側與操作側對稱布置。導板為焊接結構，內側裝有耐磨襯板，采用普通碳素結構鋼，襯板是易損件，需經常更換。為了更有效地使用襯板，在設計上考慮將襯板兩面使用[1]。

　　2.移動裝置

　　移動裝置包括固定座、齒輪箱、聯軸器、液壓缸。固定座用于托起側導板末端，其上有一圓柱銷，插入側導板末端的槽形結構中。側導板擺動時，圓柱銷 在槽形結構中滑動，起到對側導板的約束作用。齒條托架連接液壓缸與平行段側導板，下側把合有齒條，與齒輪箱中的齒輪嚙合，同時有聯軸器將兩個齒輪箱中的齒 輪軸連接起來，實現平行段側導板的機械同步。液壓缸是側導板開合的驅動裝置，安裝于各齒條托架末端，通過齒條托架帶動側導板移動。

　　二、改造方案比較與選擇

　　卷取機前側導板，由六塊導板在卷取機前輸出輥道上對稱分布構成(如圖1)根據對改造要求及設備組成的綜合分析，可有如下兩種改造方案：

　　方案A：將側導板5、6或側導板3、4縮短，將全部側導板向卷取機側移動。

　　方案B：將側導板1、2縮短，側導板固定座向卷取機側移動。

　　根據表1對方案A、B的比較，在不影響板帶正常通過的情況下，鑒于工作量的大小相差較多，方案B更加適合本次改造。

　　方案B包括從側導板中間與側導板邊部縮短矩離兩種方案，由于從側導板末端保留連接部分減掉三個輥子間距，再將兩側焊接在一起的方案更容易保證側導板焊后的整體形狀，因此選擇此種改造方式。

　　三、改造方案校核

　　(一)問題的提出

　　由于側導板長度縮短1140mm，工作時側導板兩端沿輥子軸線方向距離不變，因此會導致側導板工作角度變大。

　　側導板長度由原長度7780mm縮短1140mm成為6640mm后，在平行段側導板處于最小開口度時，靠近平行段的銷孔側需向輥道中心線移動 540mm，此時側導板形成的擺角由原來的4°增加至4.65°，當側導板以一側為固定側向輥道中心移動時，另一側會補充側導板成角度以后所需增加的長度，這樣，對于側導板的改造就要考慮側導板上給輥子預留的輪廓是否與輥子干涉。

　　(二)計算驗證

　　當側導板處于最小開口度狀態時，喇叭口段側導板與軋制中心線所成的角度由4°增加至4.65°，對于側導板從垂直于輥子軸線到與輥子軸線成一定角度，此過程側導板的偏移量可以用下式表示。

　　式中α為側導板與軋制中心線夾角，L為輥子直徑

　　因側導板的運動方式為以液壓缸帶動側導板銷孔側沿輥子軸線方向作直線運動，因此當側導板處于最小開口度時與軋制中心線成最大角度，側導板與輥子 中心線相對位置的偏移量與預留孔到銷孔的距離成正比。原有側導板上距銷孔距離近的預留孔中心向近銷孔側偏移，距銷孔距離遠的預留孔中心向遠銷孔側偏移。因 此，只需在相同偏心程度的預留孔中選取距銷孔端遠的預留孔進行計算。

　　將側導板預留孔選出五個特殊位置進行分析，分別為預留孔中心與輥子中心偏移程度相同點中的距銷孔側遠端位置(如較2)。

　　輥子最高點距側導板預留孔最低點距離為5mm，側導板與輥子軸線呈4.65°角時，沿側導板工作方向輥子剖面為長半軸150/cos4.65mm，短半軸150mm的橢圓，對圖2中所選特殊點需補充的偏移量進行計算，如下所示：

　　a點需補充的偏移量ΔL=L/cosα-L=6120/cos4.65-6120=20.2

　　b點需補充的偏移量ΔL=L/cosα-L=5360/cos4.65-5360=17.7

　　c點需補充的偏移量ΔL=L/cosα-L=4980/cos4.65-4980=16.4

　　d點需補充的偏移量ΔL=L/cosα-L=3460/cos4.65-3460=11.4

　　e點需補充的偏移量ΔL=L/cosα-L=1940/cos4.65-1940=6.4

　　根據側導板與輥子軸線所成角度及各點偏移量計算結果并與輥子剖面形狀進行干涉檢查可以得到結論，當側導板補充了因與輥子軸線成角度所需的偏移量后，未與輥子發生干涉。

　　四、結論

　　本文在對側導板的工藝布置及設備組成研究的基礎上，對不同的改造方案比較優選，并對最優方案進行理論分析，驗證其可行性，保證了改造后側導板的使用功能，簡化了改造過程中的施工步驟，完成了對此側導板的改造設計任務。

　　參考文獻：

　　[1]魏金鋼 卷取機前側導板的設計結構分析 一重技術。