隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及產(chǎn)品品種的擴(kuò)大，需要改產(chǎn)高強(qiáng)度不銹鋼帶、雙金屬帶和合金鋼帶等，而該機(jī)組不具備生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼帶的能力。若新建一臺(tái)拉伸彎曲矯直機(jī)組，勢(shì)必需要大量投資，而且建設(shè)周期長(zhǎng)，此外，還會(huì)造成原有設(shè)備的閑置。
該機(jī)組設(shè)備陳舊、老化，尤其是電氣控制系統(tǒng)(模擬控制)已不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，而且原始設(shè)計(jì)資料不全，技術(shù)改造難度較大。更重要的是，所生產(chǎn)的產(chǎn)品由普通不銹鋼帶改為高強(qiáng)度合金鋼帶及雙金屬帶，不僅帶材本身的矯直難度增大了(合金鋼強(qiáng)度高、硬化大、難以矯正；雙金屬帶上下兩面的變形特性不同)，而且對(duì)產(chǎn)品矯直精度的要求也大大提高了。在這種狀況下，通過(guò)綜合分析高強(qiáng)度鋼帶的特性、原機(jī)組的工藝配置、設(shè)備組成以及各設(shè)備的能力，提出了以下的改造方案。
改造方案
(1)拉伸彎曲矯直和多輥矯直相結(jié)合
拉伸彎曲矯直是同時(shí)對(duì)帶材進(jìn)行拉伸和彎曲，在彎曲應(yīng)力和拉伸應(yīng)力的共同作用下，使帶材外層拉伸應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)屈服極限而產(chǎn)生延伸；經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的拉伸、彎曲后，使帶材產(chǎn)生一定的塑性延伸，彈復(fù)后帶材縱向纖維達(dá)到相同長(zhǎng)度，從而使帶材得到矯直。與純拉伸矯直和輥式矯直相比，這種矯直方式能耗小、效率高、精度高、矯直范圍廣。
由于原拉伸彎曲矯直機(jī)的矯直能力有限，且原矯直機(jī)本體只有橫向彎曲調(diào)整功能，對(duì)于高強(qiáng)度合金鋼帶矯后產(chǎn)生的縱向卷曲無(wú)法消除?；谶@種情況，在原矯直機(jī)本體后增加了一臺(tái)七輥輥式矯直機(jī)，給帶材施加較小的反復(fù)多次的彎曲變形，進(jìn)一步消除帶材內(nèi)應(yīng)力和縱向彎曲，提高矯直精度。
(2)七輥矯直機(jī)的開(kāi)發(fā)
七輥矯直機(jī)屬于輥式矯直機(jī)。輥式矯直機(jī)的工作原理是板帶材在矯直輥壓力的作用下產(chǎn)生反復(fù)彈塑性彎曲變形，每經(jīng)過(guò)一次反彎曲后，板帶材彈性回復(fù)，就會(huì)消除一部分彎曲應(yīng)力，經(jīng)過(guò)反復(fù)漸減的彎曲變形，殘余彎曲應(yīng)力逐漸減小，帶材趨于平直。
本機(jī)組中七輥矯直機(jī)布置在張力輥之間，所以其矯直機(jī)理與普通輥式矯直機(jī)略有不同，帶材是在拉伸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的聯(lián)合作用之下產(chǎn)生塑性變形。由于高強(qiáng)度鋼帶的難變形特性，需要多次施加小的彎曲變形才能矯平。
七輥矯直機(jī)由上下機(jī)架、上下輥系、下輥系壓上裝置、上輥系傾斜機(jī)構(gòu)和上輥系快速打開(kāi)機(jī)構(gòu)等組成。該矯直機(jī)輥系為四重式結(jié)構(gòu)，上下輥系各由一排工作輥(上三、下四)和一排支撐輥組成。下輥系由一臺(tái)交流電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿減速器進(jìn)行上下升降，實(shí)現(xiàn)輥縫的調(diào)整；上輥系固定在上機(jī)架上。上、下機(jī)架通過(guò)鉸鏈聯(lián)接。通過(guò)液壓缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上機(jī)架的擺動(dòng)來(lái)完成輥縫的快速打開(kāi)，以便于穿帶；通過(guò)蝸輪蝸桿減速器驅(qū)動(dòng)上輥系傾斜機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上輥系相對(duì)于下輥系的傾斜。
(3)接中間套鼓形齒聯(lián)軸器的應(yīng)用
前、后張力輥為集體傳動(dòng)，由一臺(tái)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于增加了七輥矯直機(jī)，拉大了前后張力輥之間的距離，也就拉長(zhǎng)了兩個(gè)傘齒輪箱的距離。齒輪箱之間的聯(lián)接原為軸套聯(lián)接，這種聯(lián)接為剛性聯(lián)接，而且轉(zhuǎn)速高，對(duì)軸套的加工精度及前后齒輪箱的安裝精度要求很高。因此，改造中采用了接中間套鼓形齒聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器具有兩軸線相對(duì)位移補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，對(duì)安裝精度要求低，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。
(4)矯直機(jī)本體
矯直機(jī)本體的改造，主要是提升自動(dòng)化水平及改進(jìn)工作輥的固定方式等。原設(shè)備是靠人工調(diào)節(jié)輥縫，調(diào)節(jié)量完全靠經(jīng)驗(yàn)，調(diào)節(jié)精度低，對(duì)工人的操作水平要求高。改造中增加了位移傳感器，用于輥縫控制和顯示，提高了產(chǎn)品精度及機(jī)組的自動(dòng)化程度。另外，對(duì)矯直機(jī)工作輥的裝配方式進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加合理。
(5)電氣控制
拉伸彎曲矯直機(jī)的電氣控制系統(tǒng)主要由電氣傳動(dòng)裝置和可編程序控制器組成。開(kāi)卷機(jī)、卷取機(jī)、張力輥組及差速機(jī)構(gòu)分別由4臺(tái)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每臺(tái)直流電機(jī)由一套可控硅調(diào)速裝置控制。選用6RA70系列直流電機(jī)控制裝置。它的特點(diǎn)是采用全數(shù)字控制方式，每一套裝置至少由一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制，速度檢測(cè)元件選用光電編碼器；可以控制直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和力矩，速度控制精度可以達(dá)到0.05%，力矩控制精度可以達(dá)到1%；裝置設(shè)有Profibus串行通訊接口，與PLC連接組成網(wǎng)絡(luò)，所有控制命令由PLC下達(dá)，如轉(zhuǎn)速給定信號(hào)、力矩給定信號(hào)都由PLC通過(guò)通訊總線傳達(dá)到直流調(diào)速裝置，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字量給定，與傳統(tǒng)的模擬量給定相比，提高了給定精度；直流調(diào)速裝置的工作狀態(tài)和參數(shù)也可以通過(guò)總線傳至PLC，由PLC完成對(duì)調(diào)速裝置的監(jiān)控。6RA70系列直流調(diào)速裝置內(nèi)可以增加一塊T400工藝板，實(shí)際上是增設(shè)了一臺(tái)可以完成各種控制功能的單板計(jì)算機(jī)。開(kāi)卷和卷取機(jī)的帶材張力控制就是利用T400板以及配套使用的SM420軟件完成的。采用這種方式，用戶(hù)不必自己設(shè)計(jì)用于張力控制的計(jì)算機(jī)硬件和軟件，只需設(shè)置參數(shù)就可以完成復(fù)雜的帶材張力控制，大大縮短了設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)間。拉矯機(jī)組的帶材延伸率控制是通過(guò)控制主機(jī)電動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)完成的，由于調(diào)速裝置較高的調(diào)速精度，將以往使用的延伸率閉環(huán)控制改為開(kāi)環(huán)控制，大大簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)，取得了良好效果。(圖/文www.n9955.com)