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扇形板與楔形套非均勻配合型卷取機(jī)卷筒以能夠有效延長扇形板的使用壽命為目的，通過改變扇形板與楔形套之間的配合關(guān)系，減輕了扇形板由于變形帶來的應(yīng)力集中現(xiàn)象，抑制了扇形板裂紋的產(chǎn)生。

卷筒的扇形板在卷取機(jī)工作時直接與帶材接觸，并且與楔形套相互配合完成卷取過程中卷筒的漲縮，以實現(xiàn)卷取和卸卷。隨著用戶對熱軋帶鋼需求的發(fā)展，卷取溫度和帶材的抗拉強(qiáng)度不斷升高，帶材的厚度范圍也在不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)有的卷筒扇形板由于連續(xù)承受急冷急熱，頻繁沖擊，卷取80萬噸后出現(xiàn)開裂，不得不報廢，這不僅增加了設(shè)備成本，降低了生產(chǎn)效率，而且還容易發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問題和生產(chǎn)事故。

為延長卷筒上的扇形板的使用壽命，通常的做法是將扇形板進(jìn)行下機(jī)修復(fù)，如寶鋼對已經(jīng)出現(xiàn)裂紋的扇形板進(jìn)行堆焊修復(fù)，達(dá)到要求后重新上機(jī)使用。但是，下機(jī)修復(fù)一方面會影響生產(chǎn)效率，另一方面重新上機(jī)的扇形板有斷裂的可能，這會直接導(dǎo)致生產(chǎn)事故。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種扇形板與楔形套非均勻配合型卷取機(jī)卷筒，它能有效的延長扇形板的使用壽命。通過對扇形板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，改變了扇形板與楔形套之間的配合關(guān)系，當(dāng)扇形板因外部作用而出現(xiàn)變形時，通過扇形板與楔形套之間的設(shè)置間隙將會補(bǔ)償這種變形，減輕了扇形板由于變形而帶來的應(yīng)力集中現(xiàn)象，抑制了扇形板裂紋的產(chǎn)生，從而有效地延長了扇形板的使用壽命。

對新結(jié)構(gòu)的扇形板進(jìn)行熱力耦合分析，由于新結(jié)構(gòu)留出了一定的變形余量，在卷取、冷卻過程中扇形板兩端的變形減小，卷取結(jié)束時頭部變形僅0.6mm，變形量的降低會使變形不均的情況得到改善。另外，修改結(jié)構(gòu)后的扇形板在工作時斜面的頂端與底端處的應(yīng)力比未修改的扇形板在這些點(diǎn)處的應(yīng)力有明顯的降低，因此這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案可以在減輕應(yīng)力集中現(xiàn)象、抑制裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)張方面起到良好的作用。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽一等獎
實體部件于2010年7月10日在寶鋼熱軋廠進(jìn)行了中期檢測，其運(yùn)行情況良好，在延長扇形板使用壽命方面效果顯著。