滾盤式冷床的原理結構與設計特點

江偉

摘 要：目前滾盤式冷床在中厚板廠已經被大量的應用起來，其主要的作用就是把高溫的中厚板自然空冷，具有非常重要的作用。文章對滾盤式冷床進行分析，首先對滾盤式冷床的原理結構進行了簡單的介紹，然后對滾盤式冷床的設計參數及設計特點做了分析，最后闡述了滾盤式冷床的制造工藝及裝配。

關鍵詞：滾盤式冷床；原理結構；設計特點

滾盤式冷床是由多根滾輪軸構成的，每根滾輪軸由電機單獨操控，在滾輪軸上裝置了一定的滾盤，通過滾盤的運行推動鋼板進行移動，進而達到冷卻鋼板的目的。滾盤式冷床的優點有很多，包括輻射面積大、降溫快、故障少、易操作等特點，另外對鋼板也不會造成損傷，具有很好的利用率。

1 滾盤式冷床的原理結構分析

1.1 滾盤式冷床的原理

滾盤式冷床的主要構成部分包括冷床輸入輥道、冷床入口移鋼機、冷床本體、冷床出口移鋼機、冷床輸出輥道等。出入口鋼板橫移裝置的結構基本一致，其功能分別為把鋼板從輸入輥道傳送到冷床和從冷床把鋼板傳送到輸出輥道。如入口鋼板裝置，其構成包括導軌和中間盤式移送機構。由液壓缸來完成導軌的升降工作，由滑動梁來完成鋼板的運輸，另外由液壓力來保證鋼板平穩的移動。

1.2 冷床輸入輥道

冷床輸入輥道的作用就是把鋼板輸送到冷床上，其構成部件包括輥子、輥頸軸承、輥道梁、裙板、側導板、傳動、潤滑。

1.3 冷床入口移鋼機

冷床入口移鋼機的作用就是把鋼板輸送到滾盤式冷床上，其構成部件包括導軌和中間盤式移送機構。

1.4 冷床本體

冷床本體的作用是運送、冷卻鋼板，其構成部件包括圓盤、軸、軸承座、傳動、潤滑。冷床設計成盤狀的主要原因就是為了保證連續改變鋼板的接觸線，進而實現鋼板均勻冷卻的目的。滾盤式冷床可以為單排或雙排操作，分為冷區和熱區，二者的主要區別在于可接受的溫度不同。

1.5 冷床出口移鋼機

冷床出口移鋼機的作用為傳送已經冷卻的鋼板，把鋼板從冷床上運輸到輸出輥道上，其構成部件包括導軌和中間盤式移送機構。

1.6 冷床輸出輥道

冷床輸出輥道的作用就是把鋼板輸送到下一工序中，其構成部件包括空心鋼輥，其它部件同輸入輥道一致。

2 滾盤式冷床的設計參數及設計特點

2.1 滾盤式冷床的設計參數

以某套滾盤式冷床為例，鋼板的厚度為13到31毫米，寬度為800到1600毫米，長度為3到13毫米，溫度為200到700攝氏度。由于受到工廠具體的情況限制，最終滾盤式冷床寬度為13米，長度為55米，下面為滾盤式冷床的具體參數。

2.1.1滾盤軸間距。滾盤軸間距的設置通常要小于鋼板寬度的一半，也就是小于400毫米，結合鋼板的具體規格，最終確定滾盤軸間距為390毫米。需要了解的是，滾盤軸間距越大其散熱的效果就越好。

2.1.2滾盤外徑。滾盤的作用就是承受鋼板的壓力以及二者之間的摩擦，所以滾盤必須要具備耐高溫、耐摩擦的特點，在考慮滾盤的外徑時需要注意下面幾點要求：其一，托輪裝置有很多潤滑點，同鋼板之間的距離越遠，潤滑系統的效率也就要高；其二，滾盤的半徑要小于滾盤軸間距與滾盤軸隔熱套筒半徑之差；其三，由于滾盤是滾盤式冷床中的主要部件，如果外徑越大，所需要的成本也就越高；其四，滾盤越大，鋼板和滾盤軸之間的距離越遠，散熱效果就越好。所以這里的滾盤外徑為500毫米。

2.1.3 滾盤軸直徑。滾盤軸的作用就是承受壓力和扭矩，所以滾盤軸必須要具備一定的強度和剛度，強度和剛度復核需考慮彎曲和扭轉，一般強度能夠滿足標準，剛度需要復核。首先是軸的扭轉，電機端和非電機端的扭轉角盡量控制在較小，避免鋼板在冷卻時出現偏移；其次是軸的彎曲，也就是撓度，滾盤式冷床寬度的撓度要盡量小；最后，滾盤軸在長時間受到高溫的影響下會出現變形：（1）容易使滾盤的速度出現差異，導致鋼板出現劃痕；（2）容易對滾盤的高度造成影響，導致滾盤會被鋼板磨損，所以滾盤軸要盡量粗。

2.2 滾盤式冷床的設計特點

（1）冷床的輸入、輸出輥道的結構形式采用的是提升機構和運載鏈相結合的方式，冷床采用大滾盤式傳動系統，保證鋼板在移動時不會遭受摩擦。（2）滾盤式冷床床體由間距為540毫米的軸構成，每根軸上還裝有48片間距為650毫米的滾盤，滾盤的布置狀態為交叉狀，使散熱的面積更大，提高冷卻的速度。（3）滾盤式冷床臺面由左右兩個區域組成，每個區域又分為前段和后段，各個部分不僅能夠獨自運行，也可以實現聯動，通過這種單獨控制的方法能夠提高生產的節奏，有利于提高冷床的利用率。（4）結合鋼板的移動狀態，可以把冷床分為高溫區和低溫區，并分別設置潤滑系統，這樣能夠防止發生故障時相互的影響。（5）潤滑油管的布置盡量要垂直分布，在油管上還要包裹上石棉套，避免輻射；在高溫區要在油管上包裹耐熱石棉板，以此有效的隔熱。通過這些措施能夠有效的避免了油管中油脂凝固、管道堵塞的一系列問題。

3 滾盤式冷床的制造工藝及裝配

3.1 滾盤式冷床的制造工藝技術要求

3.1.1 材料。滾盤式冷床中所有使用的材料都要具有生產許可證、材質證明、合格證書；且為最近一年生產、沒有露天存放的材料，對于存在缺陷或銹蝕的材料堅決不能使用，另外還需對鋼材進行噴丸處理。

3.1.2 焊接。在焊接過程中的所有內容，包括工藝、準備工作、矯形、熱處理、表面處理、質量檢測、修補等，都必須要滿足相關技術標準。所有零部件都要采用數控切割下料，保證零部件的精準度；以焊接規范標準進行；在焊接的過程中要經常檢查，保障焊接的質量，同時結合實際情況對焊接工藝就行矯正。對于焊接失敗或變形嚴重的要進行嚴格的處理并記錄，之后完全符合標準之后才能開展下一項工作。

3.1.3 鑄造。鑄件工作的開展要滿足相關技術資料，取同批中的一組進行檢查，鍛造情況、質量、熱處理都必須要滿足技術標準。由機械進行加工的工件精度要滿足外方提供的標準，所有設備、零件的精度和尺度都要同設計標準保持一致。

3.1.4 管件。滾盤式冷床中所有的配管都要經過打底焊接、酸洗、鈍化、封口等一系列的處理，以此滿足在安裝之后不再沖洗的要求。管件和管件之間要使用管焊接接頭，保證管件彎曲的位置能夠有一個圓潤的過渡，不會造成管件的變形。

3.2 滾盤式冷床的裝配

首先在基礎底板上鋪置一層墊片，然后把支架放在墊片上，進行連桿、輥輪和固定架的組裝；然后通過相關設備和測量桿進行測量，保證支架處于正確位置；調整底板和支架之間的墊片，以框架需要加工的方向作為參考面；接下來檢查支架的中心線是否標準，保證其處于正確的位置；然后向螺栓灌漿使之產生緊固力，在形成之后把螺栓緊固到扭矩的一半，最后進行各項標準的檢查，符合標準之后擰緊腳螺栓。

4 結束語

綜上所述，滾盤式冷床是一種性能良好、設計合理的冷卻設備，具有很高的應用價值，因此必須要加強對滾盤式冷床的研究，不斷改進其原理結構，使滾盤式冷床的設計更加科學，提高冷卻的效率，還要盡量減少安裝設計所需的費用。

參考文獻

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