300mm四辊精密合金冷轧机分解.docx

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300mm四辊精密合金冷轧机分解

300mm四辊精密合金带材可逆冷轧机技术规格书

本四辊可逆冷轧机组主要用于精密合金带材的轧制。

冷轧带材的平直度、厚度公差、表面质量及板形要求符合同类产品国际和国家标准。

一、机组主要技术参数

1.轧制材料：

精密合金带材σs=450Mpa

2.来料最大厚度：

1.5mm

3.来料最大宽度:

130mm

4.来料带卷内径：

Φ508mm

5.带卷最大外径：

Φ1000mm

6.最大卷重：

600kg

7.成品带卷厚度范围：

≤0.1～1.0mm

8.成品厚度精度：

±2μ（δ≤0.1mm），±1%（δ=1.0mm）

9.带材板面平直：

30~45I

10.带卷塔形≤4mm，每层间≤±0.8mm（与来料一致）

11.轧制速度：

0~150m/min

12.最大轧制力：

1700KN

13.最大轧制力矩：

kg·m

14.卷取张力：

0.3~3KN，2~25KN

15.工艺冷却润滑方式：

乳化液

油温及自动控制精度40~50℃

16.张力精度：

在稳速下为：

最大张力值时±1%，最小张力值时±3%

在加速和减速时为：

最大张力值时±3%，最小张力值时±5%

17.轧制速度精度：

±0.1%

18.轧辊尺寸：

工作辊φ105~95×300mm

二、轧制工艺

轧制工艺流程（见附图1）

图1：

轧制工艺流程图

三、装备水平及特点

本四辊轧机作为一台具有使用性能好和技术水平高的带材冷轧机，其配套设备的电气、仪表、液压、润滑等部分也相应采用了国际一流的或国内的精品，使整机达到国内领先、国际先进水平。

1、机械设备

1）四辊轧机结构先进合理；采用支撑辊传动；

2）轧机配置了较为完善的的弯辊系统；

3）轧机轴承、液压系统的泵、阀等部件均选用国内知名厂家的名牌产品，大大提高了轧机运行的稳定性；

4）全部传动系统的齿轮均为硬面齿，运行平稳，噪音小，寿命长；

5）轧机设备采用了液压压下和液压传动，提高了轧机的机械化、自动化水平，可称之为全液压轧机。

2、电气控制及检测仪表

1）轧机的电控系统采用了国际一流品牌的“ABB”或西门子直流调速器，具有国际先进水平；

2）逻辑控制选用西门子公司的S7系列可编程控制器，配以先进的工业计算机，通过高速通讯网络，完成系统从采集、计算、给定到执行全过程的全数字化自动控制；

3）液压AGC厚度自动控制，是高精度钢带轧制的关键之一，对该系统本公司已有近三十余台的实践业绩；

4）轧机还配置了轧制力、张力、速度、辊缝（厚度）以及其它受控和显示部位的位置、压力、温度等检测仪表提高了轧机的使用性能。

综上所述，该套轧机具有较高的装备水平，达到了国内领先国际先进的水平。

四、机列主要设备技术说明

1、轧机设备技术参数

技术参数：

最大轧制力1700KN

轧制速度0~150m/min

最大轧制力矩kg·m

轧制张力0.3~25KN

上卸卷小车最大载重量0.8T

水平移动最大行程mm2000

水平移动液压马达

水平移动速度25~50mm/s

升降缸

缸径50mm

活塞杆直径45mm

升降速度25mm/s

升降行程300mm

移动、升降缸工作压力10MPa

左、右卷取机

涨缩卷筒Φ508mm

电动机1

型号Z4-132-2

功率10KW

转速905/1400rpm

电压/电流V/A400/31.1

电动机2

型号Z4-225-21

功率49KW

转速540/1000rpm

左、右进出口设备

偏导辊

直径φ200mm带驱动电机

宽度300mm

编码器2500德国P+F

四辊式除油器

辊子规格Φ30×300mm

背衬多点支撑的四辊式

主轧机

主电机

型号Z4-280-32

功率160KW

转速750/1700rpm

工作辊

辊径φ105mm

辊径的重磨量：

直径磨削量10mm

辊身长300mm

材质9Cr2MoV或Cr12MoV

硬度HRC61~63

支承辊

辊径Φ380mm

辊径的重磨量直径磨削量10mm

辊身长280mm

材质9Cr2Mo

硬度HRC58~60

压下油缸

型号非标

缸径Φ260mm

伺服响应频率20Hz

工作压力16Mpa

弯辊缸

工作辊弯辊缸Φ80/56×808只

工作压力16Mpa

机架

立柱断面尺寸200×260mm

窗口尺寸mm540×1400

液压站（高压）

系统工作压力21Mpa

流量20L/min

泵

型号V23A3R-30RC

变量形式恒压变量

数量2台一用一备

电动机

型号Y160M-6-B35

功率7.5Kw

转速970rpm

电压380V

数量台2

循环过滤系统

流量30L/min

工作压力0.4Mpa

循环泵YB-D32

过滤精度5μ

电动机

型号Y112M-6

功率1.5Kw

转速940rpm

电压380V

数量1台

油箱容积0.8M3

加热功率4KW

循环冷却水耗量2M3/h

液压站（中压）

系统工作压力10Mpa

流量30L/min

泵型号

变量形式恒压变量

数量2台一用一备

电动机

型号Y160M-4

功率7.5Kw

转速1460rpm

电压380V

数量2台

循环过滤系统

泵YB-D32

流量30L/min

工作压力0.4Mpa

过滤精度10μ

电动机

功率1.5Kw

转速940rpm

电压380V

数量1台

油箱容积0.8M3

加热功率4KW

循环冷却水耗量2M3/h

设备润滑站

系统工作压力0.4Mpa

流量40L/min

电动机

功率2.2Kw

转速1430rpm

电压380V

数量2台一用一备

油箱容积1M3

循环冷却水耗量3.6M3/h

电加热功率12KW

工艺润滑站

系统工作压力0.5Mpa

流量150L/min

过滤器能力150L/min

过滤器精度10~20μ

油箱容积7M3

供油温度℃40~50

循环冷却水耗量13.5M3/h

电加热功率24KW

轧机油雾净化收集系统

风机

风量10000M3/h

静压1697Pa

去雾过滤效率90%

电动机型号Y132M-4

功率7.5KW

转速1430rpm

电压380V

轧机装机总容量220KW

轧机设备冷却循环水量21M3/h

轧机设备冷却水工作压力0.4Mpa

轧机设备压缩空气总耗量6M3/h

轧机设备压缩空气工作压力0.5Mpa

2、机组设备的组成

1）机械部分

（1）带材上料小车和储料台

上料小车用来将带卷从线外储料台移送到开卷卷取机的卷筒上，提升

并对中卷筒中心，将带卷装在卷筒上，另外还负有向卷筒上装卸衬筒的功

能。

由导轨、小车、水平移动液压马达和升降液压缸组成。

储料台采用钢

结构焊制，承卷面衬以耐150℃高温的工程塑料。

技术参数：

小车水平最大移动行程：

2000mm

水平移动液压马达规格：

OMP315

水平移动速度：

25~50mm/s

小车升降行程：

300mm

升降缸规格：

φ63/φ45×250mm

升降速度：

25mm/s

带卷最大重量：

600kg

（2）卷取机

卷取机共两台，左/右各一台。

由传动齿轮箱、传动电机、卷筒、涨缩缸等组成。

传动齿轮箱箱体为焊接结构，齿轮全部为硬面齿，传动平稳，噪音低。

齿轮箱由大小两台电机驱动，小电机对应速比i1=13.5；大电机对应速比：

i2=17，，以分别建立张力范围（0.3～3KN）、（2～25KN）的需要。

小电机工作时，大电机脱开。

技术参数：

涨缩卷筒：

φ508mm

卷筒宽度：

400mm

0.3~3KN速度0～165m/min

2~25KN速度0～165m/min

卷取速度：

0~165m/min

传动电机：

Z4-132-210KW905/1400rpm

Z4-225-1167KW900/2000rpm

（3）轧机进出口设备（左、右）

①偏导辊

偏导辊用于使带材在卷取前转向和带材速度的测量。

偏导辊通过轴承座固定在同一底座上，辊子表面经淬火处理，硬度达HRC58~60，在传动侧装有编码器。

装配好的偏导辊与工作辊平行，转动灵活，无卡死现象，有良好的跟随性，并作动平衡，偏导辊前加可升降的伸缩导板。

技术参数：

偏导辊直径：

φ200mm

偏导辊长度：

300mm

编码器型号：

德国P+F60-6921-1250

②测厚仪

选用VOLLMERVBM1063E型号测厚仪，配有滑动底座，测厚仪可沿底座前后移动。

③除油装置

除油辊装于紧靠机架的进、出口处，用来较完全的除去轧制油，上/下辊压力可调，上/下辊并可同轧线随动。

除油辊由4支φ30mm的M2淬硬辊组成，工作辊其背后有背衬辊支撑，由液压缸和气缸控制开合和压力调整，将钢带上的油挤掉；边部残留的油用压缩空气吹掉，使带材表面的残油量降至最小。

（4）四辊轧机

轧机设备由机架、辊系、压下装置、弯辊装置、平衡装置、换辊装置、轧线调整（垫块调整）、主传动装置、轧机底座（回油槽）、喷射装置、抱轴装置、排烟罩、挡油板等组成。

轧机性能及技术参数

机型：

300mm四辊可逆冷轧机

辊系参数

工作辊规格：

φ105×300mm

支承辊：

φ380×280mm

允许最大轧制力：

1700KN

轧制速度：

0~150m/min

轧制力矩：

kg·m

液压压下速度：

0~3mm/s

①机架

机架是一台轧机的核心部件，辊系、弯辊装置、压下装置、轧辊平衡、轧线调整等部件均安放其中，并由此形成具备轧制功能的工作机座。

四辊轧机采用铸钢整体机架，立柱断面在承受最大轧制力时

的拉应力≤8N/mm2，具有较高的纵向和横向刚度。

为保证机架加工精度和稳定性，在加工过程中进行多次退火处理。

机架窗口内的所有平面的精加工是在数控龙门铣上一次卡装加工完成，其工作面几何精度控制在0.02mm以内。

机架的高刚度和高精度为轧机的优良性能打下了良好的基础。

②辊系

四辊轧机辊系结构先进合理、制造精度高、使用性能好。

四辊轧机辊系参数为Φ105/Φ380×300mm。

其支承辊采用P5级的四

列圆柱滚子轴承，具有较高的精度和刚度。

在轧辊的传动侧设有轴向止推轴承，操作侧配有深沟球轴承。

其轴承内圈与轧辊辊径采用过盈配合，拆卸轧辊轴承座后内圈留在轧辊上进行清洗重磨，安装拆卸十分方便。

工作辊轴承选用高精度滚针轴承，以保证工作辊的运转稳定和足够的侧向刚度。

为了保证轧制带材的板形，在工作辊的轴承盒处设有弯辊装置，弯辊力≥轧制力的十分之一，通过设于机架窗口内侧的弯辊缸，可以有效地控制工作辊辊型。

③液压压下装置

液压压下是通过油缸对轧辊进行调节，油缸的调节控制是由AGC系统实现的。

压下油缸的结构及技术参数：

操作方式双级（活塞式）

活塞直径260

活塞杆直径180

全行程50mm

阻尼行程5mm

密封材料聚四氟乙烯、耐油橡胶MERKER

压力介质抗磨液压油

介质污染度NAS6级

最大运动速度3mm/s

工作压力高压侧15MPa低压侧1.5MPa

实验压力高压侧21MPa低压侧9MPa

油管连接尺寸高压侧M18×1.5低压侧M18×1.5

周围环境（温度）+20℃~+80℃

侧向力轻微

表面状态缸内径珩磨、活塞杆镀铬和精磨

单位时间工作循环数20次/S

④轧辊平衡装置

四辊轧机的轧辊平衡装置，是采用通常的５缸平衡结构，既

一个设在机架顶部的油缸，通过吊装零件来平衡上支承辊装配组合件和万向接轴的部分质量。

另在工作辊窗口板上设有４个油缸，对上工作辊和支承辊等相关件进行平衡。

其主要功能是通过平衡力消除间隙，保证轧辊调节时的跟随性以及更换轧辊等要求。

技术参数

支承辊平衡缸φ80/45×350mm

工作辊窗口板上的平衡缸φ70/40×100mm×4

⑤换辊装置

换辊装置的设计，可以更换整个辊系。

由台架和置于传动侧油缸组成，用来将整个辊系抽出和装入。

⑥轧线调整机构

通过调整置于下支承辊轴承座下面的调整垫，达到补偿由于辊径变化造成的轧线变化。

⑦主传动装置

用于传动轧机的上、下支承辊。

该装置由联合齿箱、万向接轴、主传动电机和电机底座组成。

联合齿箱箱体为焊接结构，分减速级和分轴级，全部齿轮均为硬面齿，磨齿齿轮。

技术参数：

联合齿箱减速比：

i=13.5

传动电机：

Z4-280-32160KW750/1700rpm

电机轴编码器：

德国P+F1024P

⑧轧机底座

焊接结构，用于轧机机架和进出口设备的安装固定，同时在轧机轨

座下方设有集油槽，将轧制油通过回管道送回油箱。

2）液压及润滑系统：

（1）伺服液压系统（AGC液压压下）

①主要技术参数：

恒压变量泵：

共两台，1台工作，1台备用；

Q=20L/min，P=21Mpa，N=7.5KW

循环过滤及油泵：

型号YB-D32

Q=30L/min，P=0.4Mpa，N=1.5KW

油箱容积：

0.8M3

冷却器面积：

2.6M2

循环过滤精度：

5μ.

供油过滤精度：

5μ.

使用介质：

N46抗磨液压油

冷却水用量：

2M3/h

系统采用的液压阀为北京华德产品，高精度过滤器等其它附件选用黎明液压等名牌产品。

②功能：

AGC液压压下，用于轧机辊缝给定及控制，与计算机、压下油缸

及测厚仪一起构成厚度自动控制系统。

③特点：

a.系统油箱及管路均为不锈钢制，主油路设有二级高压过滤器。

系统

还设有独立的循环过滤及冷却系统，对系统中的油液进行循环过滤

及冷却，所有以上的配置，都是为了保证系统油液的清洁及温度的

恒定，为系统的可靠运行提供了有力的保证。

b.系统采用空载启停，提高了泵的寿命。

c.油箱设有自动控温及低液位声光报警功能。

d.泵站系统带有压力传感器，可对系统压力检测和显示。

④设备组成：

a.动力站：

●油箱：

不锈钢制，上面装有回油过滤器、液位控制器、电接点温

度计及空气滤清器等。

●高压泵组：

恒压变量泵组两台，一台工作，一台备用。

泵出口设

有单向阀、电磁溢流阀、高压过滤器等。

●低压泵组：

叶片泵组1台，出口设有冷却器和回油过滤器等。

b.压下缸控制阀台：

上面装有伺服阀、高精度滤油器、电磁溢流阀、压力传感器及

蓄能器等。

c.压下油缸装置：

2台

压下油缸装置上安装有SONY高精度位移传感器，传感器为中

心外置式。

油缸内径φ260，杆径φ180，行程50mm。

（2）传动液压系统

①主要技术参数：

恒压变量泵：

共两台，1台工作，1台备用。

Q=30L/min，P=10Mpa，N=7.5KW

循环过滤油泵：

型号YB-D32

Q=30L/min，P=0.4Mpa，N=1.5KW

油箱容积：

0.8M3

冷却器面积：

2.6M2

循环过滤精度：

10μ.

供油过滤精度：

10μ.

使用介质：

N46抗磨液压油

冷却水用量：

2M3/h

系统采用的液压阀为北京华德产品，液压马达为Danfoss产品，其

它附件选用黎明液压等名牌产品。

②功能：

该系统用于全机组液压缸及液压马达传动与控制。

③特点：

a.系统油箱及管路均为不锈钢制，主油路及回油路均设有过滤器，系

统还设有独立的循环过滤及冷却系统。

b.系统采用空载启停，提高了泵的寿命。

c.油箱设有自动控温及低液位声光报警功能。

d.泵站系统带有压力传感器，可对系统压力检测和显示。

④设备组成：

a.动力站：

●油箱：

不锈钢制，上面装有回油过滤器、液位控制器、电接点温

度计及空气滤清器等。

●高压泵组：

恒压变量泵两台，一台工作，一台备用。

泵出口设有

单向阀、电磁溢流阀、过滤器等。

●循环泵组：

叶片泵1台，出口设有冷却器等。

b.控制阀台：

3台

多组回路，由叠加阀组成，组装在集成块上。

（3）工艺润滑系统

①主要技术参数：

流量：

150L/min压力：

0.5Mpa

供油泵装置：

两台（一用一备）

污油泵装置：

两台（一用一备）

油箱容积：

7M3

冷却面积：

10M2

过滤精度：

10~20μ

供油温度：

40~50℃

加热功率：

24KW

冷却水耗量：

13.5M3/h.

轧制油从轧机流回污油箱，由污油泵通过筒式过滤器打到净油箱，进行循环过滤；再通过供油泵经冷却器供轧机作工艺冷却和轴承润滑。

②功能：

在轧制过程中对轧辊表面及轧制带材进行润滑和冷却。

③特点：

a.油箱中部设有隔板，一侧为污油箱，一侧为净油箱。

b.系统的供油都经过筒式过滤器过滤，供到润滑点，有利于产品的表面质量。

④设备组成：

a.油箱装置：

油箱容积7M3，上面配有液位控制器、电加热器等。

b.流量为150L/min过滤器一台。

c.污油泵装置：

由泵和筒式过滤器组成。

d.供油泵装置：

由泵及冷却器等组成。

（4）设备润滑系统

①主要技术参数：

泵装置：

齿轮泵两台，一台工作，一台备用。

油箱容积：

1M3

系统流量：

40L/min

过滤精度：

120μ

冷却面积：

4M2

冷却水耗量：

3.6M3/h

使用介质：

N150（320）齿轮油。

②功能：

用于轧机联合齿箱、左右卷取机齿轮箱的润滑及冷却。

③设备组成：

a.稀油润滑站。

b.电控柜。

3）油雾净化及收集系统

（1）主要技术参数：

风量：

10000M3/h

静压：

1697Pa

油雾过滤效率：

90%

功率：

7.5KW

转速：

1400r/min

电压：

380V

（2）功能：

用于工艺润滑油雾的净化与收集

（3）设备组成

主要由风机系统、油雾净化收集装置和烟罩及烟道、防火阀组成。

4）电控系统

（1）基本系统构成

本可逆轧机电气控制系统主要由以下几部分构成：

_过程控制及监控系统部分

_自动化控制及各液压泵站控制部分

_电气传动（调速）控制部分

_自动厚度控制（AGC）系统

下面分别就上述几部分介绍一下各自构成及功能。

①过程控制及监控系统

过程控制及监控系统是由一套高性能研华工业计算机构成。

操作系统

采用WINDOWS系统，监控软件由VC和VB编制。

工控机与PLC之间采

用TCP/IP通讯，且已具有与上位管理计算机之间进行通讯的软、硬件基础。

系统运行时可实时监测所有运行数据及运行状态，并可生成生产报表，在设备维修时可显示PLC全部I/O状态、故障信息及历史纪录。

过程控制及监控系统其主要功能如下：

_各种参数的设定、存储、记录、统计

_轧制工艺的选择与设定（轧制表）

_各传感器信号及传动运行参数的整理与纪录

_故障报警、显示及故障历史纪录

_设备运行状态及运行数据的采集与纪录

_多种控制方式的选择

_生产过程报表（内容格式另行商定）

②自动化控制及各液压泵站控制

系统自动化部分是由一套具高速通讯总线的S7-300PLC主站和多台从站PLC及远程I/O站构成，所有PLC之间以及PLC与直流传动之间均采用PROFIBUS-DP总线通讯。

如果通讯链路出现故障（如：

丢失从站等），所有传动系统均能自动停车，各PLC主从站也会自动做出相应的停机处理。

PLC作为轧机的基础自动化系统，其主要功能有：

_各液压、润滑站的连锁逻辑及起停控制

_各站的液位、压力、温度等信号的监测与报警

_工艺润滑系统控制

_各传动的供电、运行、逻辑、故障检测及故障处理

_整个生产线在不同运行模式下的各类连锁控制

_断带检测及保护动作

_自动减速和准确停车

_各种操作的相关逻辑

③电气传动（调速）控制系统

系统中直流电机调速控制（主机及左右卷取机）采用的是ABB公司的

DCS系列全数字直流调速控制系统，它具有：

高精度的速度、力矩、张力控制功能；多种形式及接口的高速通讯系统；完善的故障诊断、分析及处理功能；精确的自优化、自调整功能等等。

其体积小，结构紧凑，操作简单，功能完善，适用范围宽，非常适于本轧机应用。

产品不仅能够满足系统对主机的高精度速度控制要求，同时能够满足开卷、卷取机精确、稳定的张力控制要求。

交流电机调速控制采用的是ABB公司的ACS系列变频控制系统。

本系统中所有电机驱动器均通过PROFIBUS-DP总线与系统PLC连接，每个驱动器为一个通讯从站。

该系统中的传动装置均具有如下基本功能：

_辅助电源欠压或丢失_主电源欠压或丢失_主电源过压_电枢过流_电枢过压_磁场过流_磁场欠流_磁场通讯丢失_电枢电流异常波动_整流装置过热_电机温度检测过热_电机温度模型计算过热_电机超速_控制单元I/O板故障_测速反馈故障_电机风机故障_整流单元风机故障_控制单元通讯丢失_控制单元通讯超时

④自动厚度控制（AGC）系统

自动厚度控制（AGC）系统是以先进的工业计算机为控制核心。

采用具有完全自主知识产权的AGC控制应用程序。

本系统可靠性高，系统稳定性好，易于维护，操作简便、灵活，控制精度高，软件系统完善。

同时系统配有打印机，可将当前在线加工的材料生产情况经分析整理后打印出生产报表及质量评估报表。

并且系统还可调出历史纪录察看或打印。

自动压下（AGC）控制系统主要功能如下：

_压下系统的位置、压力控制_偏摆控制_预控AGC_监控_速度AGC_压下系统的故障监控_生成、存储及打印各类生产报表及质量评估报表

（2）系统功能

以下所述功能均为独立的控制功能、控制过程和测量系统，每一功能均是保证本轧机可靠运行所不可或缺的重要组成部分。

①压下位置调整

按照轧制工艺表自动调整压下

②主传动控制系统

_系统速度给定_自动减速和准确停车控制_轧机速度控制_卷取恒张力控制（用实测法标定）_卷径测量及卷径计算_带长及卷取圈数计算_断带检测及保护

③轧制控制手段

_恒辊缝（平均辊缝）控制_摆动调节控制_自动厚度（AGC）控制_弯辊调节控制

④生产过程控制

控制过程手动自动

轧机各部系统连锁●上卷●穿带速度控制●●正常轧制运行●●速度保持●●正常停车●●快速停车●●紧急停车●准确停车●卸卷

⑤辅助系统过程控制

为了满足轧机工作所需的各项功能以及电气系统和机械设备的安全，所有辅助系统均具有自动连锁功能。

控制过程手动自动

液压系统控制●●工艺润滑系统控制●●排烟系统控制●●

⑥系统故障、报警等时实显示并记录

⑦测量系统

_厚度测量（VOLLMERVBM1063E接触式测厚仪）

_压下油缸位置测量（SONY磁尺或MTS传感器）

_线速度测量（光电编码器）

_电机转速测量（光电编码器）

_液压泵站温度测量

_液压泵站液位测量

_工艺润滑液流量测量

300mm四辊精密合金带材可逆冷轧机机列图

300mm四辊精密合金带材可逆冷轧机报价

序号

项目

数量

价格（万元RMB）

1

机械设备

1套