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卡罗塞尔卷取机功能及控制方法介绍

摘要：卷取机是将热轧或冷轧带钢卷成卷筒状的重要设备。无论是冷轧还是

热轧带钢经过轧制后的长度长达几百米以上，经过冷却处理后的带钢，通过卷取

机弯曲成卷，成卷的带钢便于存放和运送。本文介绍的卡罗塞尔卷取机是一种双

卷筒卷取机，卡罗塞尔卷取机可广泛应用于各类带钢生产线，该设备工作效率高、

连续卷取能力强，设备设计紧凑，双卷筒共用一套导向装置、旋转换位装置、助

卷辊、卸卷小车等设备，减少设备重复布置，节省设备投资和安装空间。

关键词：卡罗塞尔卷取机C-CPUL-CPU

0前言

经过处理后的合格钢水，由起重机吊运至连铸机的大包回转台上进行浇注，

铸成厚度为1.0~6.0mm的薄带坯。根据不同产品的规格，铸带以不同的拉速经轧

机入口No.1、No.2夹送辊纠偏夹送至轧机进行轧制。轧机为双机架四辊PC轧

机，轧制道次为1道，轧机入口带钢温度为900~1200℃。轧机采用了动态PC技

术、轧机稳定装置、液压厚度自动控制（AGC）、弯辊控制等技术。轧机入口设

置了特殊仪表，对轧机入口的铸带厚度、宽度、凸度、平直度、温度等进行测量，

以便轧机采用相应的轧制策略。轧机出口设置了单点测厚仪，可测量轧制后产品

断面厚度，同时根据检测数据生成质量报告。带钢出轧机后，通过输出辊道送至

卷取机，输出辊道上设置了带钢冷却装置，可以精确地控制带钢冷却到规定的卷

取温度500℃左右。冷却后的带钢通过卷取机前的转鼓式飞剪，在带钢进入卷取

机前剪切取样，热带剪切头部便于卷取和建张，剪切后的带钢通过卷取机前液压

侧导板对中导向，夹送辊夹送进入卷取机。卡罗塞尔卷取机主要由两个可涨缩卷

筒、回转体、主传动装置及锁定装置组成。带钢进入卡罗塞尔卷取机后，在接卷

位置上进行卷取，当卷取到一定的卷层形成张力后，卷取机的回转体旋转，使该

卷筒到达卸卷位置，同时另一个卷筒到达接卷位置。当卸卷位置钢卷的卷重达到

设定的重量时剪机切断带钢，后续带钢将在接卷位置开始下一个钢卷的卷取。卷

取后的钢卷由卸卷小车取下并移出卷取机送至步进梁式运输机，在向前运输的过

程中对钢卷进行打捆，然后通过链式运输机运送到钢卷库内堆放冷却。

1卡罗塞尔卷取机的设备组成

卡罗塞尔卷取机安装在卷取夹送辊的出口侧，卷取机是双卷筒芯轴结构。卡

罗塞尔卷取机由两个芯轴、及两个芯轴驱动电机、两套芯轴涨缩控制机构和一套

公转机构组成。每个芯轴有四个分段式楔子和两段由带旋转接头的液压缸控制的

芯轴涨缩机构组成，形式为可涨缩倒四棱锥卷筒。芯轴可以单独的在全自动模式

下运行，每个芯轴都有各自的驱动电机和齿轮减速箱，卡罗塞尔卷取机公转转盘

是由一台带有齿轮减速箱的电机控制。

卡罗塞尔卷取机结构示意图

2主要功能及控制方式

卡罗塞尔卷取机在执行卷取操作的过程中主要执行来自三个系统的指令，分

别是控制卡罗塞尔本体逻辑输入输出和运算功能的专用高速CPU（C-CPU），进

行全线逻辑输入输出控制运算通讯管理的铸轧线CPU(L-CPU)，进行模型计算和

生产任务管理的过程计算机(L2)，本文对L2和L-CPU的功能不做过多说明。

网络示意图

2.1.C-CPU的主要功能和作用是根据铸轧线控制模式和要求，控制本体及辅

助设备的动作。

2.1.1控制芯轴的旋转及定位，1#芯轴、2#芯轴按L-CPU设定的转速值进行

旋转，公转转盘旋转到达受卷位及卸卷位的定位控制。

2.1.2控制助卷辊液压缸的伺服阀和电磁阀，驱动液压缸完成助卷辊辊缝调

节功能。

2.1.3控制助卷辊压靠芯轴，压力达到设定值时对助卷辊辊缝位置进行标定。

2.1.4根据芯轴涨缩液压缸的位置来计算芯轴的直径，液压缸位置是由电感

应传感器检测反馈的，控制伺服阀和电磁阀来控制液压缸，达到芯轴的目标直径，

其中涨、缩由电磁阀控制，超涨由伺服阀和电磁阀控制。

2.1.5接收L2和L-CPU发送来的目标辊缝、速度和压力设定值，控制伺服

阀、电磁阀驱动液压缸，通过位置传感器和压力传感器的反馈来控制助卷辊的辊

缝和压下力。

2.1.6实现带头跟踪功能，控制助卷辊按照预定的时间投入压力控制，压力

检测装置在检测到助卷辊压力达到设定值后，压力控制方式切换为恒压力控制，

恒压力设定值由L-CPU设定并且发送。

2.1.7在L