1100轧机技术设计说明书

《1100轧机技术设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1100轧机技术设计说明书（29页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、天津市富仁板带有限公司1100mm六辊可逆冷轧机技术设计说明书编 制：（机械） （液压） （电控） 审 查：（机械） （液压） （电控） 西安重型机械研究所2006 年 4 月 5 日1100mm六辊可逆冷轧机技术设计说明书西安凯瑞一、设计依据 本轧机成套设计是依据天津市富仁板带有限公司与西安重型机械研究所、 机电设备有限责任公司签订的1100mn六辊可逆冷轧机技术附件进行设计的。二、机组主要技术参数1.1 来料规格材 质：酸洗热轧带卷 Q195 Q215 08AI、20、Q235低合金钢等 机械性能：最大屈服极限s w 360N/mm厚 度： 1.2 4.0 mm宽 度： 6501015 m

2、m卷 内 径： 510mm卷 外 径： 900- 1850 mm卷 重： Max 19T1.2 成品尺寸厚度：0.15-1.2mm宽度：6501015mm卷内径：510mm卷外径：900- 1850 mm卷重：Max 19T厚度公差：5 讥 0.3mm)8 卩(0.3 w 0.5mm)1.3 机组主要技术参数轧机规格： 950/ 370/ 330 1100mm最大轧制压力： 10000 KN最大轧制力矩： 70KN-m穿带速度： 18 m/min轧制速度： 0750m/min开卷张力： 550 KN 最大开卷速度： 300 m/min 卷取张力： 12120KN（V450m/min）6.363

3、KN（V 450m/min） 最大卷取速度： 800 m/min 轧机速度精度： 1/1000 轧机张力精度：动态： Tmax * 8/100 稳态： Tmax * 3/100 轧机最大加速度： 0.8m / s2 轧机最大减速度： 1.0m / s2工作辊规格：300-2701100mm中间辊规格：370-3351100mm支承辊规格：950-8901050 mm开卷机卷筒直径：460520m(正圆510mm)卷取机卷筒直径：490510mm(正圆510mm)偏导辊规格： 400 1100mm引料辊规格： 200 1000mm展平辊规格 ： 220 1100mm 工作辊最大开口度： 20mm

4、工作辊弯辊力（单边正/负）：300/180KN中间辊横移力： 550/350KN中间辊横移量： 200mm 冷却介质：乳化液 液压系统工作压力： 压上、弯辊 /横移： 21Mpa液压传动： 10Mpa工艺润滑流量： 5000 L/min开卷机电机功率： 243KW 卷取机电机功率： 490KW2 2（串联） 主轧机电机功率：1250KW2 （串联） 除油方式：真空和气刀除油机组工作方式；成卷可逆轧制机组传动方向：在开卷带材前进方向右侧（右传动）三、机组装机水平3.1主轧机、开卷机和机前、机后卷取机采用西门字 6RA70（或ABB全数字直流调速， 可控硅供电（混装结构），机组PLC（西门子）控制

5、。3.2全液压压上，计算机厚度自动控制（AGC。液压AGC系统采用两级计算机控制，具 有恒辊缝位置闭环，恒轧制力压力闭环，厚度予 /监控，预压靠自动控制等功能。3.3 轧机具有压下调偏、工作辊正 / 负弯辊、中间辊正弯辊控制手段；中间辊横移予设 定、锁定功能。3.4开卷机具有CPC自动对中功能。3.5 工作辊、中间辊快速换辊。3.6 轧机电气系统具有过载保护，断带保护和紧急停车等安全保护系统；主机和卷取机 具有带尾自动减速、准确停车功能；卷取机具有圈数记忆功能。3.7 轧机速度闭环控制；开卷、卷取机速度 / 张力闭环控制，数字显示。3.8 轧制线标电动高压下螺丝快速自动调整。3.9 轧机辊系和

6、展平辊轴承采用油雾润滑。3.10机组生产工艺联锁及故障报警采用 PLC可编程控制，实现生产过程自动化。3.11 机组具有工艺过程参数的预设定、 工艺过程参数和设备关键参数的检测、 显示、报 警和存储记录功能。3.12 主操作台设三套人 -机界面，完成动态画面显示。3.13 工作辊准停、卷取机钳口位置准停。3.14 机组设皮带助卷器助卷。3.15 关键液压、电气器件采用进口原装器件，液压缸采用进口密封。四、机械设备设计按照天津市富仁板带有限公司和西安重型机械研究所、 西安凯瑞机电设备有限责任 公司所签订1100mm六辊可逆冷轧机组技术附件，西安凯瑞机电设备有限责任公司对所 承担的机械设备部分进行

7、了技术设计，将机组总图及开卷机、上卷车、开头矫直机、机 前卷取机、卸卷车、机前装置、300/ 370/ 950 1100mm六辊可逆冷轧机列、机后装置、换辊装置、机后卷取机和助卷器等单机总图和主要部件图、主要零件图提供审查并说明如下：1100mn六辊可逆冷轧机组由上卷车、开头矫直机、机前卷取机、卸卷车 （两台）、机 前装置、300/ 370/ 950 1100mn六辊可逆冷轧机列、机后装置、换辊装置、机后 卷 取机和助卷器等单机组成，分述如下：4.1 开卷机 开卷机由开卷机本体、开卷机卷筒、开卷机压辊、活动支撑和对中装置组成，开卷机为悬臂浮动结构，卷筒为四棱锥型式，由直流电机经SWC250CH

8、1轴器和减速机拖动卷轴，直流电机通过底座固定在基础上，开卷机本体经导轨沿底座滑动实现CPC对中时SWC250CH联轴器可作伸缩补偿。为方便开卷和防止松带，在卷轴上方设有压辊，压辊 升降由液压缸拖动。 卷轴端部设有侧支撑， 侧支撑为辊式支撑， 支撑辊座安装在铰轴上， 铰轴支撑固定在开头矫直机架体上，液压推动支撑辊座摆动实现摆合摆开主要技术参数卷筒直径：510mm（正圆）卷筒直径： 460 520 mm涨缩缸直径： 360/ 160 mm涨缩缸行程： 141 mm减速箱总速比： 6.186穿带速度： 1830 m/min开卷速度： 300 m/min开卷张力： 505KN浮 动 量： 75mm开卷

9、电机： Z4504.2 上卷车上卷车由升降小车、移动盖板、行走缸和缝道卷位组成。小车的升降和行走均为液 压传动。升降小车车体为焊接结构，升降缸以铰支形式固定在车体上，升降缸推动带升 降架的鞍座沿车体方形导向面滑动实现升降， 行走缸固定在地沟内的基础上，行走缸 推动升降小车将带卷由缝道卷位移动上料。 升降小车移动时带动移动盖板将地沟盖上以 便于操作。缝道卷位为焊接结构，在地沟缝道上作储卷用。主要技术参数 :上升推力：220KN升降行程： 1400mm行走行程： 4490mm升降缸规格： 180/ 125mm行走缸规格： 140/ 100mm缝道卷位数： 2 个4.3 开头矫直机开头矫直机由开头伸

10、缩摆动导板、后压辊、夹送辊、三辊直头装置、切头剪和机架 所组成。伸缩摆动导板由液压缸传动可绕下夹送辊摆动，伸缩摆动导板上的铲头由液压 缸驱动可伸缩运动，以便于开头。液压缸驱动上夹送辊辊升降、以便夹送带材，上夹送 辊辊升降有齿轮齿条同步装置。三辊直头装置的上矫直辊由AC 电机经万向接轴和超越离合器拖动，满足穿带拖动和开卷升速时的分离。 上矫直辊升降也有齿轮齿条同步装置。 上夹送辊由油马达传动，下夹送辊不传动带有编码器。切头剪为下动式液压剪。后压辊 为带有压辊的摆动桥架，由液压缸驱动实现升降摆动，后压辊落下时作为开卷穿带时的 过桥导板又可作为机前卷取机的压辊。 伸缩摆动导板、 后压辊、夹送辊、三辊

11、直头装置、 切头剪均安装在机架内，机架由底座和两片机架板装配而成。主要技术参数上夹送辊规格： 275 1100mm下夹送辊规格： 400 1100mm上矫直辊规格： 175 1100mm下矫直辊规格： 200 1100mm上矫直辊传动电机： AC11KW液压剪油缸(两个)规格：125/ 63 245mm剪切力： 150KN上夹送辊传动液压马达： TG0625MV460(PARKER)4.4 机前卷取机机前卷取机在开卷侧，为带侧支撑的四棱锥卷筒结构，由串联的两台DC电机经双级硬齿面减速机拖动卷筒，通过液压拔杆换档，改变减速箱速比，实现不同张力和不同 速度的分级调整。机前卷取机的压辊装在开头矫直机

12、的出口导板上。为方便卸卷设有推 板装置。卷取电机和减速箱采用稀油循环润滑。主要技术参数卷筒直径：510 mm (正圆)卷筒涨缩范围： 510 495 mm 卷取张力： 12012KN(V450m/min)减速箱速比：636.3KN( V 450m/min) 第一级 2.1111/1.3333第二级 1.8333最大卷取速度： 800m/min卷取机齿轮：材质： 17Cr2Ni2Mo精度： 6-6-5卷筒扇形块：材质： 42CrMo硬度： HRc50-55主轴：材质：42CrMo硬度： HRc55-60卷取电机：Z560 3B 660V 2 X 钳口开口度：10 mm卷取方式：下卷取4.5 卸卷

13、车结构型式与上卷车相同，仅将V型托架改为托辊。4.6 机前装置机前装置由对中导板、测厚仪台架、机前转向引料装置和机前真空除油装置组成。对中导板用于带材对中，由液压马达驱动侧导板开合，其开口度可根据带宽调整。机前真空除油装置由上下偏置两对辊子组成，穿带时上辊抬起，轧制时上辊降下使 带材呈 S 形穿过，两对辊子间形成密封腔，起到除油和稳定展平带材的作用，真空除油 装置的展平辊采用油雾润滑，在除油装置的前后设有上下两排喷嘴，吹除带材表面的残 液。机前转向引料装置包括偏导辊、引料辊和摆动导板。引料辊为一摆动压辊，由液压 马达驱动，其摆动由摆动油缸控制，在逆向轧制时由一非传动压辊与摆动导板协作，将 带头

14、导入机前卷取机钳口，在甩尾轧制时，协助卷取机将带头导入轧辊。在偏导辊上设 有测速装置，为防止升降速过程中带材在偏导辊上打滑，由一台3.7KW直流电机传动偏导辊。主要技术参数偏导辊规格：400 1100mm引料辊规格：200 1000mm非传动压辊： 200 790mm展平辊规格： 220 1100mm偏导辊传动电机： Z4-112/4-1 3.7KW 855rpm压辊传动液压马达： TE0260CW100(PARKER)摆动油缸： TUBFKS80-18004.7 300/ 370/ 950 1100mn六辊可逆冷轧机300/ 370/ 950 1100mn六辊可逆冷轧机由轧线标高调整装置、

15、支承辊平衡机构、辊系装配、机架装配、中间辊横移机构、接轴、减速箱、安全联轴器、走台排烟罩、卷 廉门及液压润滑配管组成。4.7.1 轧线标高调整装置是由一台交流电机驱动两台蜗轮减速箱，在换辊后辊径发生变 化时，通过压下螺丝调整上支撑辊的位置，从而调整轧线标高。蜗杆轴上装有编码器和 盘式气动刹车装置，可准确调整轧线标高。4.7.2 支承辊平衡机构，上支承辊平衡由安置在轧机机架缸块中的油缸来完成。4.7.3 机架装配包含轨座、两片牌坊、上下横梁、缸块、接轴夹紧装置、工作辊锁板、 支撑辊锁板、导板及防溅门等组成。两片牌坊和上下横梁用螺钉把紧后安装在两个轨座 上成为机架本体， 在机架窗口内装有缸块， 缸

16、块内装有工作辊弯辊缸、 上支承辊平衡缸、 工作辊、中间辊和下支撑辊轨道、 中间辊滑道。 在机架本体的操作侧装有、 工作辊锁板、 支撑辊锁板和支撑辊压紧装置。 在机架的传动侧， 装有接轴夹紧装置和支撑辊压紧装置。 在机架的内侧装有导板和防溅门。在换辊时用接轴夹紧装置将万向接轴的轴头夹紧。4.7.4 辊系装配：工作辊、中间辊和支承辊均配有相应的滚动轴承及油雾润滑配管。上 下工作辊轴承座通过 T 形槽与安装在机架窗口中部的四个缸块中的活塞式油缸连接， 实 现正负弯辊。油缸密封均为进口密封。联合减速机包括上下两层的齿轮减速和齿轮机座，通过串联的二台DC电机分别驱动上下工作辊进行轧制。在电机和减速机间装

17、有安全联轴器。通过接轴把串联的两台 电机连接起来。主要技术参数工作辊：规格 300 270 1100mm材质： 9Cr3Mo硬度： Hs9397中间辊：规格 370 335 1100mm材质： 9Cr3Mo硬度： Hs7580支撑辊：规格 950 890 1050mm材质： 9Cr3Mo硬度： Hs6570主减速箱齿轮： 材质： 20CrMnMo精度等级： 6 级工作辊最大开口度： 20mm工作辊弯辊力(单边正/负)：300/180KN中间辊横移力： 550/350KN中间辊横移量： 200mm冷却介质：乳化液液压系统工作压力：压上、弯辊 /横移： 21Mpa一般液压传动： 10Mpa主电机：

18、Z710-6B 660V 2 X压下标高调整电机： 机架立柱断面： 540 650 mm单片机架重量： 55 吨机架材质： ZG270-5004.8 机后装置机后装置由测厚仪台架、机后转向引料装置、320m m圆盘剪、机后真空除油装置组成。除增设圆盘剪外其它部分的结构与机前装置基本相同， 但机后装置不设对中导板。320mnH盘剪用于切除带材尾部，圆盘剪的上刀片由液压马达通过减速机和链条传动， 圆盘剪进给由液压缸传动，在液压缸的推动下，圆盘剪的上刀片沿固定的下刀片滚动前 进实现对带材的剪切。 为保证剪切精度， 上刀片的进给采用滚动直线导轨。 剪切完毕后， 圆盘剪退出作业线。主要技术参数剪切力：

19、150KN进给油缸规格： 80/45 1400 mm圆盘剪传动马达： F11-28-MU-SN-T(PARKER)4.9 换辊装置4.9.1 工作辊中间辊换辊装置该装置为一换辊车，带横移的双位换辊装置， 可实现工作辊成对快速更换和工作辊、 中间辊成对快速更换。换辊车由固定车、横移车、牵引车、传动装置、锁定装置、大车 车体和换辊车轨道组成。固定车、横移车、牵引车、传动装置和锁定装置安装在大车车 体上，换辊车行走由电机驱动，横移由液压缸驱动 , 牵引车由两台液压马达驱动。在换 辊位置和退出位置，换辊车由液压缸推动的插销锁定。4.9.2 支撑辊换辊装置 支撑辊换辊装置由带车轮和牵引钩的托架，轨道和油

20、缸组成，由长行程油缸通过托 架上带横销的牵引钩，牵引带滚动轮的下支撑辊实现下支撑辊或上下支撑辊更换，上下 支撑辊间由专用垫架支撑。4.9.3 升降盖板在轧制时，为方便轧机操作， 设有升降盖板。升起时的升降盖板上平面与地平相齐， 在更换工作辊、 中间辊时升降盖板通过油缸驱动， 使盖板落下，以便换辊车能靠近机架， 在下支撑辊或上下支撑辊更换时，升降盖板落下后，在支撑辊换辊油缸的带动下被移至 换辊车下。主要技术参数换辊车行程： 4700 mm横移行程： 1050mm行走速度： 110mm/s横移速度： 600mm/min横移油缸规格： 125/70 1078 mm支撑辊换辊油缸规格： 160/90

21、4130 mm换辊车行走电机： Y160M2-8 5.5KW 720rpm牵引车液压马达： TG0625MV460AAAB4.10 机后卷取机结构形式同机前卷取机相同。4.11 助卷器 助卷器为卧式皮带助卷器，在薄带轧制时实现助卷，助卷器由行走车架、皮带、张 紧装置、行走液压缸、抱臂缸和拖链组成。助卷时，助卷器车架在行走液压缸的推动下前进到卷筒位置，抱臂辊在抱臂气缸的推动下，将助卷皮带缠绕在卷筒上即可助卷，张 紧缸为油缸，保证皮带的张紧力。主要技术参数助卷带材厚度： 0.20.5 mm助卷直径： 510 mm涨紧缸规格： 100/50 600 mm行走缸规格： 125/90 2500 mm抱臂

22、缸型号：10A - 5VTCC160B350A8（RT）五、液压系统设计本液压系统的设计是依据天津市富仁板带有限公司与西安重型机械研究所、 西安凯瑞机电设备有限责任公司签订的 1100mm六辊可逆冷轧机组技术附件和机械设备对本系 统的要求，按照合同技术附件选择元器件。5.1 液压系统5.1.1 液压传动：动力站 1 台、阀站 6 台;液压压上（AGC：动力站1台、阀站1台、压上缸装置2台、过滤蓄能装置2台;5.1.3 液压弯辊横移：动力站 1 台、阀站 2台、横移缸 4台；对中（CPC :阀站1台、对中油缸1台、检测装置1套、电控箱1台；5.2 润滑系统5.2.1 设备润滑：稀油润滑站、电控箱

23、；5.2.2 油雾润滑：包括供油部分（油箱、加油泵、油位计、温度控制器、安全阀等: ；电 控部分（电控箱、接近开关、仪表: ；油雾控制部分（雾压控制器、空气加热器、气压 控制器等:；5.2.3 工艺润滑及轧辊冷却系统：净液站、污液站、真空过滤机、乳液温控设备、乳液 分配装置、轧辊冷却喷嘴梁及磁过滤装置。5.3 真空除油系统由真空泵装置、油气过滤装置、电控气动蝶阀、气控回路、伸缩接头等组成。5.4 气动系统由机组配管（电磁换向阀、气源处理三联件、截止阀等:、管路附件组成。5.5 系统的布置地上部分有：对中（CPC的所有设备、传动系统5#阀站、油气润滑、工艺润滑 的精密过滤机、真空除油的所有设备、

24、气动系统的大部分装置和管路；5.5.2 地下部分有：上述系统组成中(除 中的设备)的所有设备。5.6 系统的功能、主要技术参数和特点5.6.1 液压传动5.6.1.1 功能：对机组中的所有控制油缸及液压马达进行控制。5.6.1.2 主要技术参数恒压泵： Q=110 L/min； P=10 MPa； N=22 KW (三台泵电机组，其中二台工作，一台备用)循环泵： Q=63 L/min ； P=0.63 Mpa ； N=1.1 KW；油箱容积： 2 m3；系统过滤精度： 20 m冷却面积： 6 m2蓄能器容积： 40 2=80 L冷却水耗量： 14 m3/h冷却水压力： 0.4 MPa电加热功率

25、： 3 3 KW 工作介质： N46 抗磨液压油5.6.1.3 系统特点1) 动力站上设有压力油和回油过滤器及循环、过滤、冷却装置，保证提供油液的 清洁度，并有效控制油液的温度在正常工作温度范围内， 提高了系统工作的可靠性。2) 采用电磁溢流阀与泵连锁控制，实现泵的空载启动与停止，提高了泵的使用寿 命。3) 采用恒压泵与蓄能器配置，在保证系统供油的情况下即节省能源又可减少系统 发热。4) 控制阀采用叠加阀集成方式，既节省空间且方便安装和维修， A、B 口均设有球 阀。5) 卷取机涨缩缸、小车升降缸回路设有调压及保护功能。6) 开卷压辊、压辊摆动、除油升降、引料马达、接轴夹紧、圆盘剪移动、换辊横

26、 移回路均设有调压功能。7) 后压辊升降、机后卷取压辊、助卷器张紧等回路均设有调压及自动退让功能。8) 元件选用：液压泵采用贵州力源产品； 压力阀、换向阀采用上海立新、北京华德元件。5.6.2 液压压上( AGC)5.6.2.1 功能液压压上（AGC用于轧机轧制力及辊缝的给定和控制，与计算机系统构成轧制力 和辊缝的闭环控制。5.6.2.2 主要技术参数恒压变量泵： Q=92 L/min ； P=21MP；a N=45 KW（共 2 台泵电机组， 1台工作， 1 台备用）循环过滤泵： Q=63 L/min ； P=0.63 MPa；N=1.1 KW油箱容积： 1.5 m3系统过滤精度： 5 m冷

27、却面积： 4 m2蓄能器容积： 2 40 L冷却水耗量： 4 m3/h冷却水压力： 0.4 MPa电加热功率： 3 1 KW使用介质： N32 抗磨液压油 油缸形式：压上式活塞缸油缸基本参数：活塞直径 d= 700 mm 活塞杆径d仁 550 mm油缸外径D= 900 mm 行程L=145 mm 总高度 H=555mm5.6.2.3 系统特点1）具备传动系统的1）3）条；2）油箱和液压管路均采用不锈钢，防止二次污染；A、B 口均设有球阀。3）过滤器精度高（5 R）,并且在控制阀站上设有高精度过滤器，并在系统回油上 设置了过滤器对回油进行过滤，保证系统工作的可靠性。4）采用高动态性能的电液伺服阀

28、，提高了系统的响应特性；5）位置检测装置安放在压下油缸内，为我所的专利产品，已经在多套机组上长期 使用，证明性能可靠。6）在伺服阀前设有保护过滤器（3 m）,保证了伺服阀工作的可靠性。7）在伺服阀压油口和回油口均设有蓄能器，以稳定伺服阀工作压差。8）压上油缸的工作压力由压力传感器测得，它与伺服阀、电气一起构成压力闭环 控制。9）压上油缸的位移由位移传感器测得，它与伺服阀、电气一起构成位置闭环控制。10）压上油缸采用进口的低磨高效组合密封，该密封性能可靠、稳定。11）压上油缸的上腔背压由二路减压回路构成的多级压力，以适应油缸不同工况的需求。12）压上油缸的下腔还设有电磁溢流阀，以实现油缸快速卸荷

29、的要求。13）关键元件的选用：压下油缸的密封采用德国进口产品；位移传感器采用MTS公司产品；液压主泵采用PARKE产品；压力阀、换向阀采用 VICKERF品；伺服阀采用Moog阀；压力传感器采用中美合资麦克传感器。过滤器：压下伺服阀前用HYDAC其余为温州黎明。5.6.3 液压弯辊、横移系统5.6.3.1 功能 用于弯辊控制、中间辊横移控制及支承辊平衡控制。其中工作辊、中间辊弯辊系统 用于轧机带材板形的手动给定控制， 中间辊横移系统用于轧制前， 根据轧制工艺的要求， 予设定中间辊的位置， 轧制时确保中间辊的位置保持不变， 以达到控制带材板形的目的。5.6.3.2 主要技术参数恒压变量泵： Q=

30、48 L/min ； P=21 MPa； N=22 KW（共 2台泵电机组，其中 1台工作， 1台备用）循环过滤泵： Q=25 L/min ； P=0.63 MPa； N=0.75 KW3油箱容积： 0.56 m3系统过滤精度： 5 m冷却面积： 2.1 m2蓄能器容积： 2 25L循环冷却水耗量： 2m3/h循环冷却水压力： 0.4MPa电加热功率： 3 1 KW使用介质： N32 抗磨液压油油缸形式：活塞缸油缸基本参数：活塞直径 d= 160 mm活塞杆径d仁 110 mm行程 L=200 mm5.6.3.3 系统特点1）具备压下系统的1）4）条;2) 各伺服阀、比例阀前设有保护过滤器，以

31、保证各阀工作可靠。3) 各弯辊缸的工作腔的弯辊力由压力传感器测得， 它与伺服阀、 电气一起构成压力 闭环控制。4) 各横移缸的工作位置由位移传感器测得， 它与伺服阀、 电气一起构成位置闭环控 制。5) 由于工作辊的弯辊力两侧分别控制， 故能获得两侧相同或不同的弯辊效果， 同时 工作辊弯辊缸双缸受控，故能分别获得正负弯，以配合压上偏置，中间辊横移及 轧辊的冷却，得到最佳的板形控制效果。6) 由于中间辊横移缸有各自的位置闭环系统，故可分别调整上、下中间辊的位置， 设定完成后，通过插装阀将油缸锁紧，以防止中间辊在轧制时的窜动。7) 由于中间辊弯辊只需正弯，故只有单腔压力闭环，另一腔给以恒定的背压。8

32、) 关键元件的选用：恒压泵采用PARKE产品；压力阀、换向阀采用VICKERF品；比例阀米用ATOS产品；弯辊伺服阀采用射流管电液伺服阀；压力传感器采用中美合资麦克产品； 位移传感器采用进口件 (MTS)；过滤器：温州黎明。CPC 开卷对中控制系统5.6.4.1 功能控制开卷机浮动缸，在开卷轧制过程中随时调节带材位置，使带材中心线自动对准 轧制中心线。该系统与液压弯辊横移系统共用一个动力站。5.6.4.2 纠偏系统的主要性能指标检测宽度变化范围：0300 mm ,浮动量75mm,控制精度：2.0mm5.6.4.3 特点1) 控制阀站采用叠加阀集成方式,既节省空间且方便安装和维修。2) 比例阀前

33、设有保护过滤器,以保证各阀工作可靠。3) 在开卷机卷轴自对中时,由油缸上的位移传感器与比例阀、电气一起构成位 置闭环控制4）开卷时，带材的偏移量通过光电检测装置出来，它与比例阀、电气一起构成位 置闭环控制，实现带材的自对中。5）开卷机对中油缸的进出口加有液压锁，以确保非工作时不得窜动。6）油缸密封采用（德国 MerLel ）件。7）比例阀为原装进口 ATOS。8）光电检测器：线阵CCD光电检测头稀油润滑装置5.6.5.1 功能用于轧机的主传动齿轮机座， 开卷机，机前、机后卷取机传动齿轮箱的润滑和冷却。5.6.5.2 主要技术参数泵装置： Q=630 L/min ； （二台泵电机组，油箱容积：

34、16 m3， 冷却面积： 70 m2 冷却水压力： 0.4 MPa； 电加热功率： 48 KWP=0.5 MPa ； N=18.5 KW台工作，一台备用） 。过滤精度： 0.08mm；供油温度：3545C冷却水耗量： 38 m3/h使用介质： 150#极压齿轮油5.6.5.3 特点泵的输出端配有安全阀，用以保护油泵过载，此阀设定的开启压力为0.63 MPa。双筒网式过滤器的工作网筒通过转换手柄交替使用。在系统的出油口处，装有一个电接点 温度计和温度控制器，用于控制工作油温。5.6.6 油雾润滑系统5.6.6.1 功能：用于轧机辊系轴承、展平辊轴承的润滑和冷却。5.6.6.2主要技术参数油雾量：

35、 40 m3/h ；气耗量： 40 m3/h ；工作气压： 0.30.5MPa； 油雾浓度 312 g/ m 35.6.6.3 设备组成油雾润滑系统主要由油雾发生器，电气控制箱，电加热器，仪表，安全阀，液位开 关，喷嘴，油雾分离器等组成。5.6.7 工艺润滑及轧辊冷却系统5.6.7.1 功能：在轧制过程中对轧辊表面和轧材进行润滑和冷却5.6.7.2 主要技术参数净液泵： Q=2500 2=5000 L/min ；H=72 mh2O； N=45 KW （三台泵电机组，二台工作，一台备用） 。污液泵： Q=2750 2=5500 L/min ；H=50 mh2O； N=45 KW （三台泵电机组，

36、二台工作，一台备用） 。真空过滤机： Q=6000 L/min ；过滤精度： 0.030mm油箱容积： 75 m3冷却面积： 160 m2冷却水耗量： 145 m3/h ；冷却水压力： 0.4 MPa蒸汽换热器面积： 6 2 m2；蒸汽耗量： 2700 kg/h ；蒸汽压力： 0.30.5 Mpa ；蒸汽温度：130150C供液温度：4555C使用介质：乳化液5.6.7.3 特点1）乳液温度控制装置 在乳液箱内设有蒸汽加热装置，便于配液时加温；在乳液供液管路上设有冷却 器、在水管上设有自立式温控阀，当乳液温度达到温控阀设定的温度时，温控阀自 动打开，使冷却水进入冷却器，实现自动循环冷却。温控阀

37、的开口量随乳液温度的 升高而增大，在一定温度范围内可达到温度的自动控制；在乳液管路上设有温度检 测装置，在乳液温度较低时报警，并可根据实际情况手动打开蒸汽控制阀门。2）乳液分配阀装置在乳液供液管路上设有 3组乳液分配阀组（机前、机后、旁路各 1 组）。可根据 轧制状况电动自动调整。3）轧辊冷却喷嘴梁装置 在主轧机上设有若干段分段冷却梁，若干组喷嘴（详见机械技术设计说明书） ， 可根据轧制状况手动调整工作辊、中间辊、支承辊喷射量。4）乳液箱有磁过滤装置，可连续清理乳液中的铁质杂物。5）真空过滤器由真空过滤箱，溢流装置，污液分配器，真空泵，过滤纸与环行传 送带等组成。5.6.8 真空除油系统5.6

38、.8.1 功能：用于清除轧材上的残油5.6.8.2 主要技术指标：流量：Q= 45.6 m /min真空度：39.2 KPa电机功率： N=45 KW气压： 0.40.6MPa耗气量： 200 m3/h5.6.9 气动系统5.6.9.1 功能：给机前、机后气刀及工艺润滑和真空除油气动阀提供气源。5.6.9.2 主要技术指标气压： 0.40.6 MPa 耗气量： 1500 m3/h六、电气系统设计本轧机电气控制系统的设计依据是 : 天津市富仁板带有限公司与西安重型机械研究 所、西安凯瑞机电设备有限责任公司签订的1100mm六辊可逆冷轧组技术附件、机组的技术参数和工艺操作要求、机械设备电气任务书、

39、液压设备电气任务书的要求以及相应 的设计标准。电气控制系统的设计涵盖 : 机组整流变压器、开卷机、机前卷取机、主轧机、机后 卷取机、各液压及润滑设备、各交流电机及电加热器等设备的控制。电气控制系统完成的主要功能有 : 轧机工艺操作控制 , 轧机速度控制 , 卷取机张力控 制, 液压润滑系统控制 , 带材厚度控制 , 弯辊横移控制等 . 另外系统还设有完善的操作及 监控显示系统和故障诊断报警系统 , 整个轧制过程可以状态画面显示。电气控制系统的水平是参照国际先进水平的轧机控制系统并结合目前国内实际情况提出的。整个控制系统采用了计算机控制技术、全数字直流调速装置、分散的PLC机组工艺控制及远程通讯

40、联网技术，通过 3 个网络将轧机供配电、交流和直流电机控制、 PLC系统、远程I/O系统、AGC计算机、人机界面（HM）联成一体，在设计中统一设计 各系统之间的接口关系，从而构成了现代化轧机的整体自动化控制系统。控制系统的装置选型以可靠性和合同技术附件为选型的第一指标， 主要的控制装置 均选用进口件。整个控制系统具有高精度、高可靠性、操作简单、维护方便、技术先进的特点，可以满足机组的控制要求以及合同有关技术附件的要求。6.1 电气控制系统技术说明根据轧机电气控制系统的特点和该电气控制系统的构成， 本电气设备基本设计的说 明分为以下七个部分：1 ）电气系统设计条件2）供配电3）交流传动4）直流传

41、动5）PLC控制系统6）计算机控制系统7）机组操作6.1.1 电气系统设计条件设备使用地：天津市供电条件：三路 AC10KV 3 50HZ一路 AC380V 3 50HZ设计条件：合同技术附件电气设计任务书（机械部分）电气设计任务书（液压部分） 其它机电一体品电气要求6.1.2 轧机供配电 轧机供配电由高压供电系统和低压供电系统两个部分组成。6.1.2.1 高压供电进线电源为： AC 10KV 3 50HZ 三路出线电源为： AC 635V 3 50HZ 七路直流电机总功率：4711KW （九台直流电机）高压供电是为主轧机、 机前卷取机、机后卷取机和开卷机直流电机的整流装置供电， 该系统包括整

42、流变压器和进线开关。该系统由以下三个供电回路组成： 1 号高压供电回路为主轧机上下辊的两台直流传动装置供电。该回路含有一台 三相油侵式双输出整流变压器和两台 ME进线开关。 2 号高压供电回路为机后卷取机的两台直流传动装置供电。该回路含有一台三相油侵式双输出整流变压器和两台 ME进线开关。 3 号高压供电回路为机前卷取机和开卷机的三台直流传动装置供电。该回路含有一台三相油侵式三输出整流变压器和三台ME进线开关。6.1.2.2 低压供配电低压进线电源 AC 380V 3 50HZ 一路负载总功率： 730KW。 低压供电是为转向辊直流装置、直流装置的控制及励磁部分、交流传动设备、轧机 控制设备和

43、机组机电一体品供电，该系统包括进线ME开关、低压配电开关和隔离变压器。系统电源规格： 交流电动机、直流装置的控制及励磁部分、转向辊直流装置、加热器和机电 一体品等用： AC 380V 交流控制、加热器和机电一体品等用： AC 220V PLC 数字量输入 / 输出、系统检测和电磁阀等用： DC24V 伺服阀驱动板用： DC 15V 编码器和计算机接口板等用： DC5V6.1.2.3 供电系统特点：主要供电系统的工作状态送至系统的 PLC当某一路供电回路发生故障，PLC即发 出相应的控制指令，以控制整个机组的工作，避免事故扩大，同时其工作状态在工艺操 作台予以显示。6.1.3 交流传动 交流传动

44、包括直流电机冷却风机和加热器、压下泵站交流电机、工艺润滑泵站交流电机、弯辊泵站交流电机、设备润滑泵站交流电机、传动泵站交流电机、轧线调整交流 电机、换辊大车交流电机、 卷帘门交流电机、 液压泵站加热器、 设备抱闸等设备的驱动。对于45KW以下电动机的传动采用继电接触器直接起动，55KW以上的交流电动机采用继电接触器降压起动（即Y/）起动,以减小电机启动电流。控制系统设置有短路保护 和过热保护，控制设备包括断路器、交流接触器和热继电器。交流传动控制回路的状态和接触器均由系统的PLC通过I/O进行检测和控制。由于该交流控制部分的状态和控制均通过系统的PLC因此可以通过软件方便的进行系统连锁控制，

45、并在操作界面上显示其各个设备工作状态， 有利于提高系统的可靠性， 实现其远程监控。6.1.4 直流传动 直流传动包括两台主机直流电机、两台机前卷取机直流电机、一台机前转向辊直流 电机、两台机后卷取机直流电机、一台机后转向辊直流电机和一台开卷机直流电机的驱 动。直流传动系统采用西门子6RA70系列全数字可逆调速装置（或ABB），控制系统根据 工艺要求的驱动类型分为速度控制系统与张力控制系统，其中主机传动为速度控制系 统，开卷机与卷取机为张力 / 速度控制系统，转向辊为力矩 /速度控制系统。此外为直流传动配置一套 PLC装置，完成直流电机和传动装置的其他控制功能，同 时轧机的直流传动装置均通过现场

46、总线与该 PLC通讯。6.1.4.1 主机传动控制系统： 轧机主传动机械上采用上下辊分别由一台直流电机驱动， 两台直流电机采用独立的两套直流传动装置控制。根据轧机主传动的设备组成和轧制工艺要求，上下工作辊的直径、传动速比和机组 速度设定，由工艺系统分别设定上下两台电机的转速，实现轧机上下辊的线速度同步。同时各直流传动装置还控制直流电机的风机、加热器和装置的进线电源，检测冷却 系统状态和直流电机的转速。轧机传动控制系统特点： 传动装置采用全数字传动系统，具有丰富的软件功能 能按要求生成相应的加减速曲线，避免机械冲击并减少断带故障 电流断续自适用 完善的通讯和故障监视功能 传动装置通过处理板CBP

47、2可直接与PLC进行通讯，将轧机工作过程中所需 的各种工艺操作指令送到控制单元， 另外传动装置本身的各种过程数据及状态也通过网 络传送到PLC，通过HMI人机界面进行画面参数显示及工艺联锁。轧机主传动直流电机参数： Z710-4B直流电机数量：两台单台电机容量： 1250KW电枢额定电压： DC660V电枢额定电流： 2030A传动装置选型与配置：整流装置控制单元： 6RA7025-6DV62 60A 两套6.1.4.2 机前卷取机控制系统：机前卷取机传动机械上采用两台直流电机串联驱动， 两台直流电机采用独立的两套 直流传动装置控制。根据轧机机前卷取机传动的设备组成和轧制工艺要求， 两台电机按

48、照主从控制的方 法，系统设计成张力 / 速度控制系统，实现其控制机组张力控制和两台电机的负荷平衡。 同时各直流传动装置还控制直流电机的风机、加热器、制动器和装置的进线电源， 检测冷却系统状态。机前卷取机传动系统特点： 系统采用最大力矩系统， 具有动态力矩补偿， 摩擦力矩补偿及断带检测等功能。 卷取机在轧制工作时为张力系统，在非轧制工作时自动切换至速度闭环，系统 进行冲动操作。 具有完善的通讯与故障监视功能：卷取机整流装置均配备有CBP2讯板与PLC 进行通讯，工艺操作指令及参数（如卷径，张力等）的传递均通过网络送至整流装置。 整流装置的过程数据及工作状态也通过网络送至PLC进行工艺联锁，并在H

49、MI人机界面上进行画面显示。机前卷取机直流电机参数： Z560-3B 直流电机数量：两台单台电机额定容量： 490KW电枢额定电压： DC660V电枢额定电流： 817A 传动装置选型与配置：整流装置控制单元： 6RA7025-6DV62 60A 两套6.1.4.3 机后卷取机控制系统： 设备结构、控制设备配置和功能与机前卷取机控制系统相同。6.1.4.4 开卷机控制系统：开卷机传动机械上采用一台直流电机驱动， 该直流电机采用独立的一套直流传动装 置控制。根据轧机开卷机传动的设备组成和轧制工艺要求， 系统设计成张力 / 速度控制系统， 实现对其开卷张力控制。其他功能和特点与卷取机相同。同时直流

50、传动装置还控制直流电机的风机、加热器、制动器和装置的进线电源，检 测冷却系统状态。开卷直流电机参数： Z450-2B 直流电机数量：一台电机额定容量： 243KW电枢额定电压： DC660V 电枢额定电流： 405A 传动装置选型与配置：整流装置控制单元： 6RA7025-6DV62 60A 一套6.1.4.5 转向辊控制系统： 转向辊机械上采用一台直流电机驱动，在轧机左右两侧各设一套，两台直流电机采 用独立的两套直流传动装置控制。根据轧机转向辊传动的设备组成和轧制工艺要求， 系统设计成力矩 / 速度控制系统， 实现动态力矩补偿和速度同步，提高带材进出口的线速度测量精度。同时直流传动装置还控制

51、直流电机的风机和装置的进线电源， 检测轧机进口及出口 的线速度。转向辊直流电机参数： Z4-112/4-1 直流电机数量：二台（左右各一台）电机额定容量： 3.7KW电枢额定电压： DC400V电枢额定电流： 13A 传动装置选型与配置： 整流装置： 6RA7018-6DV62 30A 二套6.1.5 PLC 控制系统PLC控制系统是该轧机控制系统的核心，根据工艺要求， PLC控制系统由工艺PLG 传动PLC和辅助PLC三套控制系统组成。按照合同附件，工艺和传动 PLC以及辅助PLC 选用三套 S7-300 型 PLC。工艺PLC系统完成轧机设备工艺控制，设备状态检测及显示，轧制设备操作， 同

52、时完成与其他机电一体品的信号联系。该PLC系统包含：主操作台、开卷操作台、左操作箱、右操作箱和阀站控制等十个ET200血程I/O站，通过现场总线（PROFIBUS D）连接。该PLC主要功能：上卷控制、卸卷控制、速比控制、矫直机控制、导板控制、除油 控制、冷却控制、弯辊控制、轧线控制、换辊控制和其他工艺控制及工艺操作。传动PLC系统完成对该轧机直流传动设备的控制和状态检测。1一台直流传动装置（6RA70作为该PLC系统的一个远程站，通过现场总线PROFIBUS D)P 连接。该PLC主要功能：各直流传动装置的开机逻辑控制、控制参数设定、冷却风机控制、 抱闸控制、加热控制、电机温度保护、角速度检

53、测、线速度检测、带材长度检测和卷径 测量等，同时完成直流传动系统与其他控制系统的信号联系。辅助PLC系统完成对传动液压泵站、液压润滑泵站、弯辊横移泵站、压下泵站 及交流传动设备控制和状态检测，同时完成对其进行机侧操作控制。该系统共设置有三个ET200MS程I/O站，通过现场总线(PROFIBUS D)连接。 该PLC主要功能：各液压润滑泵站传动电机控制、液位检测、温度检测、压力检测 及控制。控制系统特点： 由于采用多PLC控制器和多条总线的信息分流措施，即：以传动装置为第一条PROFIBUS D网，以工艺 ET200M远程I/O 构成第二条PROFIBUS D网，以辅助 PLC及 ET200M

54、S程I/0构成第三条PROFIBUDP网，两套PLC与HMI人机界面、厚控计算机之 间采用以太网进行通讯， 从而有效地解决了多节点公用一条网络通讯产生的信号传递阻 塞问题。 操作台、控制柜、阀站等主要控制场所信号的输入输出均以分布式远程 I/0 通 过DP网连接至PLC，现场检测元件的输入输出也就近连接到分布式远程 I/0。PLC之间 及与管理界面的信号交换(过程计算机、 HMI人机界面)通过H1网进行。因此，PLC控 制系统具有连线少，抗干扰能力强，调试简单，易于维护，运行可靠等优点。 为了提高系统的故障诊断能力，PLC通过远程I/0进行了全方位的控制联锁，并 由操作台上的 HMI 故障画面

55、得到故障信息能判定故障发生地点。PLC主要模块选项：CPU3152DPIM153-2 接口板CP343H1 网络接口板 数字量 I/0 板 高速计数模板 模拟量输入输出模板6.1.6 计算机控制系统 轧机计算机控制系统采用上、下位两级计算机控制方案，是集轧机过程控制、过程 管理、AGC空制和人机界面（HM）为一体的计算机系统。下位机由厚度控制计算机和人 机界面（HM）组成，上位机由轧制过程管理计算机组成。通讯网络：上、下位机及 PLC之间的数据通信采用以太网（Ethernet ）结构。 计算机系统的主要设置为：工艺操作计算机 一台 厚控操作计算机 一台 厚度控制计算机 一台 过程管理计算机 一

56、台6.1.6.1 工艺操作站计算机系统配置标准的工业控制计算机， 以 Windows2000Professional和MS office 2003为软件平台，采用西门子的 WINCC&态软件作为工艺 操作站的应用软件。主要功能： 操作本机组各交流电机的启动或停止，并显示其工作状态。 主轧机、卷取机和开卷机直流电机的操作和状态显示。 左卷取机、右卷取机速比的选择。 轧制工作制的选择：开卷轧制卷取轧制 轧制过程参数显示。 轧线控制界面。 .各系统工作状态显示（含机电一体品）。6.1.6.2 控制站计算机系统配置标准的工业控制计算机和数据采集模板及端子接口模 板，以DOS为软件平台，编制厚度控制系统

57、的应用控制软件。主要完成对厚度控制系统各个压力及位移的检测和控制， 结合测厚仪实现对带材厚 度的自动控制。6.1.6.3 厚控操作站计算机系统配置标准的工业控制计算机， 以 Windows2000Professional 和 MS office 2003为软件平台，采用 Visual Basic6.0 软件作为厚控操 作站的人机界面应用软件。主要完成：轧机预压靠、轧制工艺选择、厚度控制方式选择和厚控系统实时数据显 示。6.1.6.4 过程管理站计算机系统配置标准的工业控制计算机，以 Windows Server 2003 和 MS office 2003 为软件平台，采用 Visual Bas

58、ic6.0,Visual C+6.0 软件设计轧机 过程管理的应用软件。主要功能： 轧制工艺输入和存储。 轧制过程参数显示。 产品档案记录。 生产报表生成。 控制系统故障诊断及维护。 通讯控制。6.2 机组控制功能说明6.2.1 AGC 计算机系统主要控制功能：辊缝控制压力控制压力AGC空希9辊缝和压力调偏控制厚度监控厚度预控轧9工艺选择数据显示及操作控9自动报表产生故障诊断系统系统维护6.2.2 上位过程控9管理计算机（即操作与管理计算机） 操作与管理计算机，配备大屏幕显示器和打印机，构成系统的显示 / 操作/ 管理工作 站。通过通讯网，轧机各类参数和状态信号均可进入操作与管理计算机，所需的

59、控9指 令和控制参数也可下载到PLC和AGC计算机中去。另外，利用计算机的大容量存储器， 还设计了轧机工艺数据库和历史数据数据库，对于提高轧机的自动控9 / 操作和系统管 理维护水平，具有重要的作用。操作与管理计算机主要功能简述如下： AGCE力/油缸位置及的自动控制设定及显示故障报警及故障文本显示轧机轧制工艺调用及设定弯辊力显示重要的实时数据记录及趋势曲线显示产品厚度偏差分布和统计数据显示/打印带卷综合数据显示/打印该带卷综合数据可作为产品的质量跟踪资料或产品档案，同时为提高产品质量和 生产管理提供必要的分析依据。根据用户需用进行日常作业报表显示/打印。其它操作和显示。623轧机准确停车Cl

60、C2采用安装于卷取机电机轴上的光电编码器， 在测量卷取机电机转速的同时测量卷取 机圈数，圈数测量精度可以做到土 0.001圈。当轧机轧制接近带尾时，准确停车系统将 根据轧机入口厚度H、卷径D轧制速度V确定最佳减速C1,使轧机自动减速至穿带速 度VO;当轧机轧制到达设定的停车点 C3时，轧机自动停车。623.1减速点的确定轧机从速度V减速V0所轧过后带材长度：S =(V- VoN=D V D2 - 4 H- (V Vo2) /2 n a +B/ n /2H623.2停车点的确定准确停车系统在轧机减速至穿带速度后，以穿带速度爬行，从Vo减至停车带材应被2轧过 I =V 0 / 2a I =V 0

61、/ 2a要求准确停车点的长度I+A A 距上次轧痕的距离在停车点C3时，卷取机应剩余圈数：N =DV D2 - 4 H- (V2/2 n a +B/ n) /2H6.2.4断带检测在轧机开卷、卷取机传动系统中，通过不断监测轧机线速度和电机角速度来判断断 带，一旦线速度和角速度的变化出现异常，将发出断带信号。在轧机左右装置上分别设置有光电开关用于断带检测及带头定位。在轧机联动状态下，一旦发生断带，光电开关能立即发出信号，控制系统将快速停车。6.2.5轧机停车正常停车：轧机轧制过程中的正常减速停车。紧急停车：轧机轧制过程中的非正常停车，采用紧急停车。紧急停车的减速度大 于正常停车。安全停车：对于控制系统故障时，紧急停车不能实现，使用安全停车可直接将直 流传动装置停止，安全停车的减速度大于紧急停车。6.2.6轧线高度调整轧线高度：根据输入的上工作辊、中间辊和支撑辊的直径，通过控制轧线调整交流 电机，进行轧线高度的调整)/2a a轧机速度卷取机在卷径D入口带材厚度H、圈数N情况下所卷取的带材长度：L=n N- (D-N- H)要求轧机到达C2点时，要求