濟(jì)鋼中厚板廠十一輥板材矯直機(jī)輥縫標(biāo)定系統(tǒng)改造

鄭曉軍

(濟(jì)南鋼鐵股份有限公司中厚板廠，山東 濟(jì)南 250101)

0 前言

鋼板在熱處理及運輸過程中，由于溫度、變形不均等因素的影響，往往會產(chǎn)生不同程度的彎曲、飄曲、浪形、鐮刀彎或歪扭等塑性變形。因此，矯直處理是保證熱處理后鋼板板型平直度的必要工序。為保證鋼板矯直精度，就需要定期對輥系進(jìn)行標(biāo)定。濟(jì)鋼中厚板廠3500產(chǎn)線熱處理車間矯直機(jī)輥系原標(biāo)定程序工序復(fù)雜，耗時較長，且精度難以保證，為此車間分析了原有標(biāo)定系統(tǒng)存在的缺陷，提出并實施了改造。

1 矯直機(jī)設(shè)備簡介

1.1 機(jī)械部分:

該矯直機(jī)由太重設(shè)計制造，并于2005年5月份負(fù)責(zé)安裝和調(diào)試。機(jī)械部分主要由機(jī)架裝配、壓下機(jī)構(gòu)(擺動機(jī)構(gòu))、上下支承輥裝置、工作輥裝置、前后導(dǎo)輥裝置以及傳動系統(tǒng)等組成。其中主傳動系統(tǒng)主要由萬向聯(lián)軸器、聯(lián)合齒輪減速機(jī)、制動器等設(shè)備組成。

1.2 電氣部分:

矯直機(jī)電氣部分主要由由位移傳感器、壓力傳感器、壓下電機(jī)、主電機(jī)、換輥電機(jī)以及配套PLC控制系統(tǒng)組成。

1.3 附屬設(shè)備:

矯直機(jī)附屬設(shè)備主要由干油潤滑系統(tǒng)、稀油潤滑系統(tǒng)、油氣潤滑系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等組成。

1.4 工作原理:

鋼板矯正過程中，根據(jù)不同規(guī)格鋼板設(shè)定合適的輥縫值，在此基礎(chǔ)上，使得在旋轉(zhuǎn)的矯正輥間運動的鋼板經(jīng)過多次彎曲，以消除其原始曲率。

1.5 主要技術(shù)參數(shù):

最大矯直力:3000t

矯直輥輥徑:300mm

輥縫最大開口度:280mm

鋼板矯直厚度范圍:6－60mm

鋼板矯直寬度范圍:1500－3350mm

鋼板矯直溫度:0－900℃

矯平精度:矯直后鋼板不平度≤3mm/m。

2 改造前標(biāo)定和設(shè)備狀況

2.1 標(biāo)定過程:

矯直機(jī)標(biāo)定時先把標(biāo)定板(厚度60mm)送入下工作輥上，然后手動調(diào)整輥縫至62mm左右，安排鉗工用塞尺測量四個角的輥縫。根據(jù)測量值打開頂部壓下機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器，進(jìn)行單側(cè)輥縫反復(fù)調(diào)整，直至入口和出口的兩側(cè)調(diào)平，要求傳動側(cè)和操作側(cè)偏差不大于0.2mm，入口和出口偏差不大于2mm，且出口比入口大。最后把輥縫輸入控制畫面，進(jìn)行清零和標(biāo)定，整個標(biāo)定過程耗時較長，一般為3－4個小時。

2.2 設(shè)備狀況:

在輥縫標(biāo)定過程中，有兩個問題比較突出，嚴(yán)重影響了標(biāo)定工作的效率和質(zhì)量。一是壓下傳感器數(shù)值顯示不準(zhǔn)確。原設(shè)計采用電磁感應(yīng)式位移傳感器，由于電磁場因素的變化，極易造成顯示數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，同時數(shù)據(jù)顯示存在嚴(yán)重滯后現(xiàn)象，且顯示數(shù)字存在大幅度跳躍式變動，數(shù)據(jù)顯示往往在0.5mm左右波動，無法做出及時判斷。二是壓下機(jī)構(gòu)傳動采用凸緣聯(lián)軸器連接，每次單側(cè)調(diào)整輥縫時，都必須安排人員先打開聯(lián)軸器然后再連接上，費時費力，嚴(yán)重影響標(biāo)定工作的效率。

3 改造目標(biāo)及措施

3.1 改造目標(biāo):

(1)把現(xiàn)有的矯直機(jī)輥縫標(biāo)定方式改為軋制力的標(biāo)定，通過軋制力的標(biāo)定消除機(jī)械間隙;

(2)利用旋轉(zhuǎn)編碼器［1］代替原有電磁感應(yīng)式位移傳感器，提高位移反饋精度和靈敏度;

(3)利用牙嵌式離合器［2］代替原有凸緣聯(lián)軸器，便于快速脫開和連接壓下傳動，縮短輥縫標(biāo)定時間;

(4)通過以上幾個方面改進(jìn)，力求在保證標(biāo)定精度的同時，將標(biāo)定時間控制在1小時以內(nèi)。

3.2 改造措施:

首先完成設(shè)備硬件部分位移傳感器和離合器的選型及安裝。

根據(jù)矯直機(jī)工作條件特性，選用增量型旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器通過壓下螺絲螺距和編碼器讀數(shù)的運算，將最終位移變化反饋到控制畫面，達(dá)到快速、精準(zhǔn)反饋的目的。

在離合器選型方面，考慮到此處傳遞扭矩較大，轉(zhuǎn)速較低以及現(xiàn)場條件等因素，選用矩形齒牙嵌式離合器。

在完成硬件部分改造后，我們就能夠更方便地進(jìn)行輥縫的標(biāo)定。把標(biāo)定板放到位后，打開離合器，以壓力傳感器反饋回來的軋制力為參考，進(jìn)行單側(cè)輥縫反復(fù)調(diào)整，直至標(biāo)定板四個角上壓力基本相同，軋制力均在30噸左右，再從控制畫面上進(jìn)行標(biāo)定。這樣就將輥縫標(biāo)定的方式變?yōu)檐堉屏Φ臉?biāo)定，消除了機(jī)械間隙，達(dá)到標(biāo)定效果。

4 改造完成后效果

(1)改造后輥縫變動反饋更加靈敏、準(zhǔn)確，便于操作人員精確控制;

(2)改造后標(biāo)定時間較短，最長不超過1個半小時，最短用時不到30分鐘，大大縮短了矯直機(jī)的標(biāo)定檢修時間，同時采用離合器連接的方式，避免了反復(fù)拆裝聯(lián)軸器的工作，降低了工人的勞動強度;

(3)改造后標(biāo)定工作更加快捷，因此將原有每月一次的標(biāo)定改為每周一次，達(dá)到了精確矯直的目的，提高了鋼板一次矯直合格率。

5 結(jié)束語

濟(jì)鋼中厚板廠十一輥板材矯直機(jī)在當(dāng)前已屬于老式設(shè)備，輥縫值反饋和標(biāo)定方面較落后，費時費力且準(zhǔn)確度難以保證。通過此次改造，矯直機(jī)標(biāo)定時間大大縮短，且矯直效果得到有效提高，鋼板矯直一次合格率提高了近十個百分點，尤其是在油罐鋼、高強板等高級別鋼種，矯直效果提高更明顯。

［1］傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)(第1版)陶紅艷 清華大學(xué)出版社 2009－3－1

［2］機(jī)械設(shè)計手冊(第5版)成大先 化學(xué)工業(yè)出版社(平裝－2008－04出版)