板坯修磨机说明书

1、山东泰山钢铁集团有限公司板坯修磨机技术说明书 江阴东辰机械制造有限公司18 :修磨机技术规格: 修磨钢种表 1、设备技术性能要求及主要参数: 钢种 代表钢号 产量 (x 104 t/a) AISI GB 奥氏体 不锈钢 201 1Cr17 Mn 6Ni5N 60 301 1Cr17Ni7 304 0Cr18Ni9 304L 00Cr19Ni10 316 0Cr17Ni12Mo2 321 1Cr18Ni9Ti 铁素体 不锈钢 410L 00Cr12 430 1Cr17 马氏体 不锈钢 410/410S 1Cr13/0Cr13 420 2Cr13 双相 不锈钢 329J1 0Cr26Ni5Mo2

2、329J4L 00Cr24Ni6Mo3N 1.1该设备修磨钢种见下表: 1 1主要技术参数: 修磨坯料规格 厚度：150220mm,宽度：5001600mm （以50mm进阶）； 长度：500012000mm 铸坯温度：Max800 C 坯料重量：533t。 年产量：60万吨/年。 砂轮规格：？760X?304.8 xiOOmm, ?610X?203.2 X75mm 磨头转速：砂轮线速度恒定为 80m/s。 磨头压力：720KN压力可调。 修磨方式：4590砂轮恒功率、恒压力浮动修磨法； 台车运行速度：1060m/min （无级调速）。 砂轮进给速度：10150mm/s （进给量可设定） 磨头

3、寿命：6000小时 坯料弯曲度：10mm/m，全长不超过40mm。 电气控制方式：PLC机控制，能实现自动/手动控制。 操作方式：QWS和操作面板。 2、工艺流程图： 主要工艺流程为：需修磨的铸坯由行车吊运到上料台架，或辊道将铸坯送到位置，运 坯小车将坯料托起结合台车对面的固定限位挡板将坯料靠齐。尔后由运坯小车将齐平后的 料放至1# /2 #修磨台车上进入修磨机修磨，修磨好一平面和一侧面后，修磨台车将铸坯 送到翻坯机位置定位，运坯小车将坯料移送到翻坯机上，坯料翻转180，运坯小车再将 料送回1# /2 #修磨台车上修磨另一平面和侧面，修磨好后，修磨台车将铸坯送到下料位 置，行车吊运至堆存区。整

4、个修磨过程可实现自动 /手动控制。 *辊道来料或用一固定台架接行车来料，由运坯小车将坯料托起后 往修磨台车上送料。行车来料直接吊至上料台架上由运坯小车送 料。 上料运坯小车 1 # /2#修磨机 *运坯小车将坯料托起后1 # /2#修磨台车上送料。结合设在台车对 面的固定限位挡板将料归平顺直。 坯料在1#/2#修磨台车上进入1 # /2#砂轮机修磨，完成一平面和一侧面的修磨。尔后将修磨台车开至翻坯机区域待运坯小车取 料。 修磨台车将坯料停到位置后运坯小车移动取料后往翻坯机送料 （1# /2#修磨机共用）。 运坯小车将坯料送到翻坯机位置处进行 180翻面（液压翻坯） 完成翻面后运坯小车将坯料送到

5、 2#修磨台车上。也可以返回到 1 #修磨机进行修磨。 坯料在2#修磨台车上进入2#砂轮机修磨，完成修磨要求。 所有面修磨完成后，2#修磨台车将坯料移出2#砂轮机区域, 运坯小车将坯料托运到下料台架位置或翻坯机位置待吊运。 行车下料/辊道返回行车将下料台架或台车上的坯料直接吊走或存放在运坯小车 上作缓冲节奏，或将修磨好的坯料利用台车运至输送辊道区域后 由运坯小车将坯料放至输送辊道进行返回 3. 修磨机主要技术参数： 主磨头电机功率：200kw （2台）、侧磨头电机功率90 kw （2 台）,变频调速（恒功率 恒压力浮动修磨）。 主磨头转速：（r.p.m）: 20004000r.p.m （SKF

6、航空专用轴承） 磨头使用寿命：6000小时 砂轮类型：皓钢玉不锈钢专用砂轮，粒度 16,热修磨砂轮片。 砂轮规格：？760X304.8 X00mm （主磨头），？610X203.2 75mm （侧磨头） 砂轮线速度：80m/s （恒线速度） 砂轮磨头对坯料的压持力（KN ）: 720KN压力可调 砂轮使用最小直径：w ?520mm ; ?380mm ; 砂轮与坯料修磨角度：45 90可调修磨角（侧磨头不作调角度）。 主砂轮磨头前后平移行程：2150mm 侧磨头伸缩行程：450mm 主砂轮磨头升降行程：350mm 侧磨头升降行程：800mm 修磨台车定位精度：土 2mm,由对中装置达到台车轨道对

7、接的位置要求。 砂轮平移进给速度：10150mm /s （进给量可设定，自动/手动两种方式） 修磨台车运行速度：1060m/min （速度可调，并有脚踏临时加速装置。） 修磨方式：砂轮恒功率恒压力浮动修磨法 一次磨削深度：0.53m m,通过调整台车运行速度、砂轮对坯料的压持力及进给量， 由操作工视需修磨缺陷情况可进行设定、选择修磨。 砂轮磨头与主电机联接方式：磨头主体与主电机固定在同一底座上，形成一个整体。 砂轮磨头与主电机传动方式：经弹性膜片联轴器与磨头齿轮箱联接传动，3根传动轴 和两对等高齿螺旋伞齿轮副升速后带动砂轮，3根轴均由较高精度的角接触球轴承 及圆柱滚子轴承支承。 电气控制方式：

8、PLC机控制（西门子S7-300），上位机操作，具备全自动/手动功能, 手动优先。变频器采用西门子产品。 磨头润滑方式，稀油润滑，有专门的润滑站供磨头冷却，润滑。 上下料方式 上料采用辊道或行车上料；下料由行车下料或利用辊道返回的方式。 总装机容量：约950kw。 除尘处理风量：约160000m3/h/2套 冷却水用量：40m3/h 占地面积：长60mx宽22m（除尘不计）。方案（二）见图示 长50mx宽22m （除尘不计） 地平往上高度：w 4.5m 地平往下深度：w 3.5m 4 修磨机主要组成及功能描述 修磨机主要组成：输送辊道、上料台、砂轮机主机（含主磨头修磨装置、侧磨头修磨 装置）、

9、修磨台车、上下料运坯小车、翻坯机运坯小车、下料台、翻坯机、防护罩、磨屑 分离及收集、砂轮更换装置、台车传动装置、操作室、电控系统、液压系统、润滑系统、 水冷却系统、气动系统、监控系统等组成，具体各系统分述如下： 4.1上下料台：该台架为固定台，有碟形弹簧给予缓冲，承受吊车来料时坯料重量及吊车 冲击力，中间有运坯小车，使辊道来料/吊车来料可共用。 上下料台对面跨过修磨台车外侧有 4个固定竖柱挡板（见图示），其设置目的在于由 于不管辊道来料或行车来料均存在坯料与修磨台车面不能保持平行，给侧磨头修磨带来不 利，现由运坯小车将料升起后往台车移动上料，坯料一侧靠上固定挡板时能给予归直，保 持坯料超出台车

10、侧50mm，方便侧磨头对坯料侧面修磨。 4.2砂轮机主机部分： 4.2.1主磨头修磨装置： 砂轮机主要包括机架、水平进给装置、升降装置、旋挂吊架、磨头及传动装置。 机架单体由钢板焊接而成，其四立柱与两横梁可拆卸，横梁下安装水平进给装置的轨 道上安装移动吊架轨道。轨道底部垫板处设有碟形弹簧达到减震，降噪的目的。 主机部分固定于除尘防护罩内，保证旋挂吊架进给平稳，其车轮和导轮轴均耐磨处理， 可旋挂吊架装有四个传动车轮、配对水平导向轮及防翘装置。移动吊架在机架导轨上运行， 由油缸驱动作进给运动，吊架的车轮部位用滚轮导向，端部装有清灰装置在吊架移动时清 除导轨表面的灰尘。机架用导轨形式提高了砂轮机长距

11、离移动的抗弯曲性能，与原来的导 柱相比在长距离上移动有更为优异的稳定性。 旋挂吊架在油缸的驱动下作水平进给运动， 其行程为2150mm,可满足对500 1600mm 坯料的修磨。磨头支承架安装有磨头、砂轮、砂轮罩及电机，由一油缸驱动作升降运动， 其升降行程为350mm，满足对不同厚度坯料的修磨要求， 同时也通过此油缸实现砂轮对坯 料的压持力的调节。砂轮移动至磨削位置后液压锁保持进给驱动油缸的位置，使其旋挂吊 架在坯料的宽度方向不产生位移。 主磨头由大功率交流变频电机驱动。经弹性联轴器与磨头齿轮箱连结传动，3根传动 轴和两对等高齿螺旋伞齿轮副升速后带动砂轮，3根轴均由高精度的角接触球轴承及圆柱

12、滚子轴承支承，并均有可靠的稀油循环润滑及轴承测温装置，达到回转精度高，支承刚性 好的目的，等高齿螺旋伞齿轮副具有传动平稳、 冲击振动小，噪音小、传动刚性高等特点。 齿轮表面经过渗氮淬火，磨齿处理，配合精度较高。该磨头配备摆动油缸，配合大齿圈可 以实现磨头45 90旋转，并由两侧的油缸进行锁紧。此传动机构较皮带传动能更好的 发挥电机满负荷情况下的使用，解决了皮带易磨损打滑缺点，同时也满足在高温情况下的 修磨要求。 4.2.2侧磨头修磨装置： 侧磨头主机垂直方向由导柱实现导向，垂直升降用油缸推动，升降行程800m m,另一油 缸控制磨头摆动以实现侧边修磨的需要，油缸升缩行程450mm,配合磨头整体

13、摆动满足不 同厚度坯料修磨。 侧磨头由交流变频电机驱动。经弹性联轴器与磨头齿轮箱连结传动，2根传动轴和1对 等高齿螺旋伞齿轮副升速后带动砂轮，2根轴均由高精度的角接触球轴承及圆柱滚子轴承 支承，并均有可靠的稀油循环润滑及轴承测温装置，达到回转精度高，支承刚性好的目的， 等高齿螺旋伞齿轮副具有传动平稳、冲击振动小，噪音小、传动刚性高等特点。齿轮表面 同样经过渗氮淬火，磨齿处理，配合精度较高 磨头部分：磨头是主机中最为关键的部件，设计中采用国外先进技术，除对磨头材料选 用特殊材料外，由专门的润滑站对磨头进行多点冷却润滑，在现有的基础上加大稀油冷量 及循环，保证磨头齿轮箱内腔有效润滑及冷却。轴承选用

14、SKF高精度航空轴承。磨头的使 用寿命6000小时。对轴承有温度显示，磨头内腔有压力显示及油温显示（具体见润滑站 说明）O 恒功率恒压力控制磨削：通过实时控制升降油缸的压力，使砂轮对钢坯凹凸不平的表 面上的压力保持恒定，实现固定修磨深度，实时控制水平已达到“达涅利森特罗马斯克茵” POW.CO系统的技术要求，有效地保护了电动机，不致在修磨过载时烧坏电机，其恒功率 控制原理如下： 在一定的砂轮线速度、台车速度、钢种的情况下，改变砂轮对钢坯的修磨压力，可改 变砂轮电机的功率。砂轮对钢坯的压力由压下油缸提供，压下油缸的压力由比例减压阀的 控制。在进行修磨时，从砂轮电机中取出功率信号，与设定的功率值进

15、行比较，实时调整 比例减压阀的控制电流，来及时调整压下油缸的压力，当实际功率小于设定值时，增加油 缸的压力，从而增加砂轮对钢坯的压力，使功率值增加，直到达到设定的功率。当砂轮电 机功率高于设定功率时，及时调整比例减压阀的控制电流，减小油缸的压力，使砂轮对钢 坯的压力减小，使电机的功率恢复到设定值，从而达到恒功率修磨。比例减压阀有足够响 应速度，其切换时间约100300ms,控制电流从10%变化到90%的响应时间约在50ms。 电机变频范围在4670HZ之间，因此充分利用了电机功率，砂轮主磨头电机功率为200KW， 侧磨头电机功率为90KW o 磨头齿轮箱操作维护说明： 磨头装配时决不可用力生硬

16、地安装联接件（此处即膜片联轴器），建议安装前将其加 热到80C。要使磨头齿轮向平稳可靠的运行， 设置牢固无振动的减速器基础是各重要的先 决条件，入力轴和出力轴必须与所连接机械准确对正，如果有外力作用于磨头齿轮箱，建 议在其两侧设置紧固件。 试车前，应对磨头齿轮箱注油。油量由测油杆上的标记和油窗玻璃控制。铭牌上注明 了油的粘度。只能使用规定牌号的油。 运转大约600各小时后实施首次换油。应当在齿轮箱停转后趁油仍温热的时候，将油 放空。此后每隔6000工作小时换油，不过最长不要超过 15个月。换油时，应向齿轮箱中 注入与以前牌号相同的油。必须避免使用不同的的油，尤其是矿物油和合成油。 试车前应检查

17、齿轮箱是否灌注了润滑油，检查盖是否盖上。启动前检查以下电机及齿 轮箱的转向。试车时应尽可能空载运转数小时。如果空载运行无故障，可逐步将载荷增大 到满载，不断监视是至关重要的。 停车阶段使得齿轮箱特别容易生锈。在停车期间，箱内因油液不循环而失去保护。因 此，建议每周将齿轮箱开几分钟，以让油液湿润一下内部。 如果严格遵守运行及维护说明中的要求，那么齿轮箱可会有及佳的运行可靠性及极长 使用寿命。 4.3修磨台车： 修磨台车由车体、台车传动装置、定位装置、导向装置、台车轨道及导线装置等组成。 台车车体：台车车体由钢板及型钢焊接而成。为防止焊接及高温变形，焊后整体消除 应力后经机床加工而成。为使移钢小车

18、能将坯料送入台车，台车上在开口区装有轨道与运 坯小车对接，修磨台车可在1060m/min范围内无级调速。根据修磨需要设定快进速度、 工进速度、检查速度、快退停车速度，并设有脚踏临时加速装置。有缓起动及缓制动功能。 台车料台为箱体结构，具有重量轻，坚固稳定的优点。与车体主梁之间使用碟形弹簧座， 目的如下：a）消除安放坯料时产生的冲击；b）可调整坯料局部不平整，进一步保证修磨 深度的一致。车体底部装有高强度滚轮在导轨上运动。 台车传动装置：台车传动由4台VVVF控制的电机减速机装置直接装在车轮轴上驱动 台车。为有效实现修磨台车在修磨坯料时频繁快速的换向，电机减速机电气上采用PLC集 中控制，减速器

19、本体使用锁紧盘，减速机配备的电机选配制动器。 台车的定位装置及导向装置：台车的定位及导向除上述过程外，台车底部设有导向轮, 导向轮用弹簧浮动安装在台车一侧，装有旋转编码器控制台车，使台车停位准确，安全可 靠。 为消除台车运动的惯性影响及其他可能产生的台车定位误差，台车的底部设有一对 中装置，该装置为一减速电机带动一个定位滚轮，滚轮上加工对称的螺旋形槽，台车到取 料位置停止以后，由其上的减速电机运行实现台车对中，以达到毫米级的定位精度，使运 坯小车能顺利开进至修磨台车上。 台车传动轴承用多点润滑泵进行周期性润滑，保证轴承在重载及频繁换向的复杂工 况下正常工作。 0 1 fT 4.4台车轨道及电缆

20、线装置： 台车的钢轨由螺栓轨道压板固定在预埋基础中的钢板上，导轨端部安装有安全缓冲器， 防止台车失控时冲出轨道造成设备损坏。导轨底部垫板采用钢板找平，螺栓用M30-8级高 强度螺栓拧紧，达到抗震，降噪的目的。台车供电采用滑移小车拖动扁电缆随动形式，电缆米用抗高温材料。 换砂轮小车：此设置为方便操作工换砂轮用（见图示），平时不用时移动至修磨台车 端部位置上，需换砂轮时由台车拖动至换砂轮处，上有换砂轮装置。为更方便操作 工可视情况给予调换砂轮，在砂轮轴中心相应位置用一旋转装置，手动将其扳至位 置即可对中更换，砂轮外压盖用螺栓拧紧即可。 4.5操作室 在修磨机操作室内设置操作台。装有分体室空调保护电

21、控系统。其外层用1.5mm冷轧 板，内壁用带孔的吸音装饰板，中间用40mm厚的矿棉板。电气室中设置有电控系统，PLC 柜及变频柜，安放有防尘装置，以免灰尘对控制系统造成影响和损害。 4.6防护罩磨屑分离及收集 防护罩起安全防护和除尘吸音作用。顶部设有活动盖板，照明改变了以往设置在内部的 习惯（容易损坏照明灯），现改为设置在顶部固定，有可方便调换的玻璃保护照明灯不易损 坏，改变后降低了使用成本。检修门供维修用。靠台车进出口空间处有若干条小链条作为 防罩门帘，以减少磨屑飞溅及提高除尘效率。 磨屑收集系统：来自分离器的灰尘由钢漏斗传达到磨屑收集系统中的收集箱，修磨大 部份磨屑经过挡屑板延水平方向射向

22、设置在防护罩内的水冷挡板。这些水冷挡板由双层 钢板加隔板制成，由冷却水循环，用于防止磨屑打穿护板及磨屑和灰尘粘结和聚集。水 冷挡屑板成带R的90护板，在砂轮磨削改变角度时均能有效地挡住磨屑，使磨屑经冷 却后进入集屑漏斗进行收集，其顶部带有往内倾斜的护板，作用于使磨屑只能往下落， 避免产生飞溅。 磨屑漏斗：焊接钢结构，将水冷挡板的磨屑掉入收集箱 磨屑收集箱和牵引车：由钢轨、牵引车、减速电机、集尘箱等组成。收集箱放置在漏 斗之下，安放在牵引车上。当收集箱集满屑后，启动电机减速机直接带动牵引平车将收 集箱送至出渣口位置，由行车吊走。集尘箱为下开门形式便于泻屑。其深度距土0地面 3.5m 4.7上下料

23、运坯小车 上料运坯小车及翻坯机运坯小车因坯料长且有温度，因此由每组4个串联小车组成。 每套小车上由2个升降机构便于将坯料往左右2侧台车送料。车体下的导轨与修磨台 车上的导轨对接，以便运坯小车将坯料送进修磨台车上，其坯料的抬升由液压缸驱动。 移动由电机减速机集中带动链轮使四个小车同步移动，通过编码器检测车轮的转数， 实现对小车的位移控制。可将不同规格的坯料送至1 # /2 #修磨台车位置，并可将修 磨完的坯料返回输送辊道。与固定挡板配合将不同宽度规格的料归平直后放置在修磨 台车上。对小车上与坯料接触面有滚轮，目的：a）不使坯料表面产生划伤；b）坯料 归平直时减轻磨擦。 运坯小车不动作时待在固定台

24、架平面底部，坯料的升降由油缸驱动实现，电缆线由小 车拖链随动（见图示）。 下料运坯小车只设有一套升降机构 115 6 0 4.8翻坯机 翻坯机对坯料进行180翻转。本设计采用液压翻坯形式，为节省设备占地面积及减 少用户投资，方便使用，结合设备现场布置，故采用固定式翻坯机（见图示）。 翻料臂表面嵌有滚轮，目的：a）翻料臂抬升时稍有角度坯料重力的原因自动顺靠在 臂上，减少坯料对翻料臂及油缸的冲击力；b）让坯料实现滚动磨擦，避免坯料表面 划伤；c）使翻坯机使用更安全、可靠。 翻坯机穿插在运坯小车及二修磨机中间，由运坯小车实现往1#、2#修磨台车送料、下 料。翻坯机接受运坯小车来料，穿插于运坯小车中间

25、以节省占地面积，保持最宽的坯 料距修磨台车外侧300mm翻坯臂角尺高度满足最厚坯料 翻坯机对坯料进行180翻转。本设计采用液压翻坯形式，为节省设备占地面积 及减少用户投资，方便使用，结合设备现场布置，故采用固定式翻坯机。 运坯小车将坯料放到A臂，B臂先行翻转到大于90位置，而后A臂翻转，A臂B臂 处于交错状态，A臂带动坯料靠近B臂，此时B臂处于自由状态，待坯料交错就位后， 臂将翻转过的坯料缓慢放下，A臂在B臂放下后返回原位 整个翻坯过程由安装在翻坯机转轴上的检测元件检测翻坯臂的位置，结合液压控制 元件保证翻坯过程的可靠性。 rnlHr!lr tllllT Mvll A 4.9上料辊道 转盘将坯

26、料转向后设置10个上料输送辊道，此辊道延伸到上料运坯小车之间，辊道 将坯料输送到位后由运坯小车将其托起向 1# /2 #修磨台车送料。为防止辊道端部轴承座 过热，轴承座外壳设置水冷罩壳。同时可利用此辊道将修磨好的坯料反向输送至要求位置。 传感器检测系统：为各种控制提供反馈。 根据工艺要求，上料时由光电检测系统检测坯料厚度， 运坯到修磨台车过程中完 成坯料宽度检测，结合编码器确定坯料放置到修磨台车的位置以及修磨完一平面 和棱边后，到翻置翻坯机的位置。 在坯料修磨前对坯料测长，其反馈信号为修磨台车修磨时运行的距离提供依据。 磨头部分的温度压力检测提供磨头运行情况的直接信号，为磨头运转时提供可靠性运

27、行数据，从而调节冷却、润滑系统以保证磨头内轴承、伞齿轮等传动部件平 稳可靠的运行。 根据工艺要求，上料时由光电检测系统检测坯料厚度， 运坯到修磨台车过程中完 成坯料宽度检测，结合编码器确定坯料放置到修磨台车的位置以及修磨完一平面 和棱边后，到翻置翻坯机的位置。 操作坯料修磨前对坯料测长工业其反馈为修磨台车修磨时运行的距离提供依据。 操作 （以太网）娄频器I操作至2 I编码器 磨头运 315-2DP） 性 曲、从站一dz彌主控单弈行情况的直从接信号， j磨头运转时提供可靠 数据，从而调节冷却、润滑系统以保证磨头内轴承、伞齿轮等传动部件平 稳可靠的运行。 砂轮直径（mm） 760 650 610

28、540 380 转速(rpm), 2010 2350 2500 2830 4000 4.11液压系统：见系统图示） 板坯修磨机液压系统由四个独立的系统组成，四个系统共用一个3200L不锈钢油箱 PROFIBUS DP总线通讯网络 其一系统为上料、下料及翻坯提供动力；其二、三系统为两个磨头比例伺服控制系统，并 为磨头移动、回转、锁紧提供动力；其四为一个冷却过滤系统，对整个系统的油液进行过 滤和冷却。同时该系统还配置有：加热器、油温控制部分（用温度传感器来控制冷却器和 加热器使油温保持在 25C 60C之间）；液位控制部分（设有目视液位计和有开关量输 出的液位控制器两种以显示油液的使用情况，实现高

29、、中、低液位报警）；油液过滤部分 （包括高压过滤、循环过滤和回油过滤以保证油液的清洁度达到 NAS7级），并有堵塞压差 报警功能，使用了双筒过滤器以满足不停车更换滤芯，提高了工作效率；装有空气过滤器、 放油塞和油箱清洗孔，以方便液压系统的维护，保证系统的可靠运行。所有液压件选用适于 高温环境的优质产品，有系统集成、管路简单、维修方便等特点。 4.11.1上料、下料及翻坯系统 包括两台变量泵、压力控制阀、蓄能器和上料、下料及翻坯阀台等装置，并设有压力检 测显示装置。蓄能器的使用可以显著降低系统的能耗并使系统可靠运行。本系统额定工作 压力12MPa。 阀台的入口处管路上和阀台通往各执行元件的管路设

30、置截止阀，以便分别调试、维护和 维修。 液压阀件选用结构紧凑、拆装方便的集成式叠加阀，控制电压DC24V；采用了同步马达 来实现每一组油缸的可靠同步；采用了专用阀用在翻钢系统中以保证在突然停电时不给设 备造成危害。 阀台的周围留有足够的检修空间以方便维修；为防止漏油在地面上，在阀台距离地面 200mm以上处设置集油盘。 阀台上设置压力检测点以检测系统的运行状况。 接头形式采用法兰式（SAE）或焊接式管接头（JB标准），具有很高的互换性，方便了 安装与维修。 工作介质：水-乙二醇抗燃液压液HDM-83。 4.11.2磨头压下伺服控制系统与磨头平移、锁紧系统 该系统是两个独立的比例伺服控制液压系统， 分别控制两组磨削装置的四个磨头，由PLC 系统与高性能的压力检测装置和一些专用的反馈装置作用于伺服比例阀，从而实现