九輥中厚板熱矯直機(jī)故障分析及解決方案

趙洪陽+張?zhí)炫_(tái)+段磊

摘 要 根據(jù)河北鋼鐵集團(tuán)舞鋼公司九輥中厚板熱矯直機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了我廠熱矯機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障，最后經(jīng)過對(duì)故障了分析，改進(jìn)設(shè)備不完善方面，很好的解決了問題。

關(guān)鍵詞 輥式矯直機(jī)；殘余應(yīng)力；中厚板；故障分析

中圖分類號(hào)：TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）05-0134-01

軋件在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中，由于各種各樣因素的影響，往往會(huì)產(chǎn)生形狀的缺陷。如鋼軌、型鋼和鋼管等經(jīng)常出現(xiàn)彎曲弧度；某些鋼（如工字鋼等）會(huì)產(chǎn)生一個(gè)橫截面外擴(kuò)和扭轉(zhuǎn)，板材和帶材會(huì)產(chǎn)生縱向彎曲（波浪），橫向彎曲，邊緣波浪形，中間鼓鼓的和鐮刀彎等。軋件要獲得直板材及正確的幾何形狀，就需要在矯直矯上進(jìn)行矯直。

為了確保產(chǎn)品的安全性和可靠性，國(guó)家已經(jīng)開發(fā)出多種產(chǎn)品的某些質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。工件變形，必須在一定的公差范圍內(nèi)來限定。簡(jiǎn)單地從生產(chǎn)過程中消除軋件的撓曲和瓢曲既不現(xiàn)實(shí)，也很困難，需要一個(gè)專門的矯直設(shè)備，將變形的軋件修正達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的公差范圍內(nèi)，以獲得良好的產(chǎn)品，這使得冶金行業(yè)，矯直機(jī)是一個(gè)必不可少的設(shè)備。

河北鋼鐵集團(tuán)舞鋼公司的熱矯直機(jī)是采用輥式矯直機(jī)。在輥式矯直機(jī)上，鋼板通過交錯(cuò)排列轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)?，利用多次反?fù)彎曲從而消除殘余曲率得到矯直。舞鋼公司矯直機(jī)采用上排工作輥成排平行調(diào)整的工作方式，出入口有兩個(gè)下工作輥可以單獨(dú)調(diào)整，以便于鋼板的導(dǎo)入和提高矯直質(zhì)量。該矯直機(jī)廣泛適用于矯直中厚板。輥式矯直機(jī)很容易實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率和機(jī)械化，所以廣泛用于型鋼車間和板帶材車間。

熱矯直機(jī)設(shè)置在快速冷卻裝置之后，主要用于軋后及快速冷卻后鋼板的矯直，主要作用：1）用來消除鋼板的鋼板所有的形狀缺陷，形狀缺陷如瓢曲或波浪缺陷；2）在鋼板內(nèi)部得到低水平的殘余應(yīng)力，以保持進(jìn)一步加工后的平直度。殘余應(yīng)力由前面軋制和冷卻以及鋼板第一步的彎輥工藝產(chǎn)生；預(yù)先設(shè)定好機(jī)器的參數(shù)可以使塑性率在機(jī)器第三根輥?zhàn)幼畲蟛㈦S后不斷減小，以在機(jī)器的出口獲得較低的殘余應(yīng)力。

熱矯直機(jī)為四重式對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以便鋼板從任何一方都能通過。矯直機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)是非對(duì)稱設(shè)計(jì)（第一組4輥、第二組5輥），當(dāng)按正常方向（軋機(jī)機(jī)架到冷床）矯直時(shí)可使矯直機(jī)能力最大化。矯直鋼板的厚度6 mm～100 mm，不矯直時(shí)通過鋼板的最大厚度150 mm，開口度300 mm。

我們的熱矯直機(jī)很好的發(fā)揮了矯直鋼板的作用，但是在應(yīng)用的過程中也出現(xiàn)了一些問題，現(xiàn)將問題分析如下。

1 矯直機(jī)傳動(dòng)軸斷裂分析

熱矯直機(jī)傳動(dòng)軸在我們的使用過程中，出現(xiàn)了這樣的一個(gè)問題，就是下輥系入口第三根傳動(dòng)軸經(jīng)常斷裂。經(jīng)過本人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的細(xì)致觀察和查閱相關(guān)的資料，發(fā)現(xiàn)第一至第三輥的矯直力是遞增的，第三輥矯直力為最大值，然后矯直力開始減小，軋件的殘余曲率也逐漸減小，軋件趨向平直。第三輥既下輥系入口第一根工作輥處壓力最大，其傳遞給支撐輥的壓力和摩擦力最大，其產(chǎn)生輥印的可能性就大。另外可能主電機(jī)不同步，也加劇了第三輥的不良狀況，另外，套裝質(zhì)量，油氣潤(rùn)滑是否通暢也是很主要的原因。下輥系入口工作輥壓力最大，傳動(dòng)萬向接軸的扭矩就大，原裝進(jìn)口的接軸被換下后，換上的國(guó)產(chǎn)接軸插頭處斷的太頻繁，軸叉體由于受到彎曲和剪切，通常是薄弱環(huán)節(jié)，一般在與十字軸孔中心線成450的截面上產(chǎn)生的應(yīng)力最大。我廠買進(jìn)的國(guó)產(chǎn)萬向接軸備件材質(zhì)是普通鋼鑄件，我們按Q235鋼質(zhì)看，它的許用應(yīng)力δs=215 N/m㎡與我們所需的值非常的接近，如果被矯直的鋼板的厚度、長(zhǎng)度和屈服強(qiáng)度都非常接近的話，這樣的萬向接軸就很容易斷裂。出于安全的考慮，也是借鑒經(jīng)驗(yàn)，建議萬向接軸用進(jìn)口件或者用40Cr或42CrMo的鍛造件，應(yīng)該可以大大減小接軸事故，減少熱停時(shí)，節(jié)約備件費(fèi)用。

2 換輥系時(shí)，抽輥系困難，用時(shí)長(zhǎng)分析

原設(shè)計(jì)思想同時(shí)更換上下輥系不太成熟的情況下4～6小時(shí)，熟練的情況下2～3小時(shí)，現(xiàn)經(jīng)過多次輥系更換，在輥系更換時(shí)抽裝困難，有抽不出來的現(xiàn)象，有抽出來后回裝困難的情況，經(jīng)過分析，有很多的地方值得注意，在以后的工作中要改進(jìn)：

1）出、入口惰胸輥調(diào)節(jié)移動(dòng)部位的氧化鐵皮事前未事前清理。

2）輥系輥?zhàn)油鈴叫弈ズ?，入口、出口惰胸輥的零位及卡緊的萬向接軸的位置沒有及時(shí)校驗(yàn)和修正。

3）輥系軸承座處放置的間隔梁變形，保證不了上下輥系的間距425 mm。

4）輥系的規(guī)范套裝還有一定的不足。

分析和采取的措施如下：

1）出、入口惰胸輥出加高壓風(fēng)管，在換輥前吹掃或定期（2-3周）清掃一次。

2）輥?zhàn)油鈴叫弈ズ笞冃?，下輥系的?biāo)高會(huì)降低，上下輥系中心線與接軸花齒套中心線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，抽裝輥被卡阻；在套裝中要及時(shí)校驗(yàn)輥系的外徑。

3）間隔橫梁要校核尺寸及時(shí)更換。

4）輥系套裝后必須保證單根輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)靈活，因?yàn)閾Q輥時(shí)必須檢查標(biāo)高并使矯直機(jī)中心和齒輪輪轂之間找齊，若未找齊則轉(zhuǎn)動(dòng)單根矯直機(jī)輥?zhàn)印?/p>

3 上輥系吊掛螺栓斷裂分析

在熱矯直機(jī)投入使用的一段時(shí)間后，經(jīng)常發(fā)生上輥系吊掛螺栓斷裂的情況，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。經(jīng)過觀察和分析，本人認(rèn)為是M24 mm吊掛螺栓不能長(zhǎng)期承受矯直時(shí)的扭矩，導(dǎo)致吊掛螺栓的斷裂。后來本人建議把M24 mm的吊掛螺栓改為M30 mm的高強(qiáng)度12.9級(jí)吊掛螺栓，事實(shí)證明，這一建議取得了很好的效果。

4 結(jié)論

通過對(duì)公司熱矯機(jī)常見故障的分析，提出了較好的解決方案，使本人受益非淺，各方面的能力都得到了提高。因?yàn)樯婕懊姹容^廣，運(yùn)用的知識(shí)也比較多，不僅鍛煉了本人綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力和解決實(shí)際工程問題的能力，也提高了查閱文獻(xiàn)資料的能力，通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使本人得到了很好的鍛煉。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

趙洪陽（1987-），男，助理工程師，從事機(jī)械設(shè)備維檢工作。

張?zhí)炫_(tái)（1978-），男，技師，從事機(jī)械設(shè)備檢修工作。

段磊（1987-），男，助理工程師，從事機(jī)械設(shè)備維檢工作。endprint