軋機(jī)工作輥竄輥系統(tǒng)故障分析與排除

趙海峰

（山鋼股份濟(jì)南分公司薄板廠，山東濟(jì)南250101）

軋機(jī)工作輥竄輥系統(tǒng)故障分析與排除

趙海峰

（山鋼股份濟(jì)南分公司薄板廠，山東濟(jì)南250101）

通過增強(qiáng)竄輥系統(tǒng)缸頭處連接、保證兩側(cè)竄輥同步性的控制、改進(jìn)潤(rùn)滑系統(tǒng)、優(yōu)化竄輥時(shí)機(jī)，有效消除了竄輥系統(tǒng)不同步和缸頭連接處螺紋脫絲現(xiàn)象，竄輥投用率提高到了90%，降低了軋輥輥耗，提高了板型質(zhì)量。

軋機(jī)；工作輥；竄輥；卡阻

1　前言

如果軋機(jī)竄輥系統(tǒng)不能正常投用，無法實(shí)現(xiàn)自由規(guī)程軋制，軋機(jī)工作輥表面會(huì)出現(xiàn)不均勻磨損，導(dǎo)致承載輥縫形狀畸變，造成帶鋼板形失控，因此，熱軋帶鋼精軋機(jī)組均裝備竄輥工藝技術(shù)，其功能的好壞直接影響熱軋帶鋼柔性生產(chǎn)組織和生產(chǎn)效率，其本質(zhì)上也是板形控制問題。

濟(jì)鋼薄板廠熱連軋F(tuán)2～F6軋機(jī)組也裝備了彎輥與竄輥工藝技術(shù)，但裝備水平較低，其工藝設(shè)備組成包括傳動(dòng)側(cè)4件彎輥塊、操作側(cè)4件彎輥塊、操作側(cè)4件竄輥缸、固定于軋機(jī)牌坊上的4個(gè)固定塊。竄輥缸體固定于移動(dòng)塊上，竄輥缸活塞桿缸頭通過壓蓋連接于固定塊上，液壓動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)竄輥缸體、彎輥塊及軋輥完成軸向竄動(dòng)位移。

2　系統(tǒng)故障分析

由于薄板廠竄輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，竄輥力與彎輥塊中心線不重合，存在一定的偏心力矩，竄輥時(shí)要克服工作輥與支撐輥之間、彎輥塊與固定塊之間的雙重摩擦力，使竄輥缸缸頭受力較大。加之活塞桿與缸端部連接結(jié)構(gòu)不合理，存在竄輥卡阻、竄不到位、缸端部連接螺紋損壞現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成竄輥失效，影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。

1）竄輥系統(tǒng)裝備水平較低，整體工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，竄輥缸驅(qū)動(dòng)力中心線與彎輥塊竄輥移動(dòng)中心線不一致，竄輥系統(tǒng)存在受力較大現(xiàn)象。

2）竄輥定位缸頭連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，易出現(xiàn)脫絲故障。如圖1所示，缸頭3與竄輥缸活塞桿6之間是靠螺紋連接，設(shè)計(jì)規(guī)格是M80×100，M8的定位螺釘防止液壓缸與活塞桿之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，在正常竄輥時(shí)，缸端部、壓蓋、活塞桿是主要受力部位，由于偏心力的作用，缸端部與活塞桿承受軸向力的同時(shí)，還受傾翻力矩作用，使活塞桿存在轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，此時(shí)定位螺釘固定力的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，進(jìn)而導(dǎo)致缸端部與活塞桿連接螺紋損壞失效。

圖1　竄輥裝置結(jié)構(gòu)

3）竄輥液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，控制時(shí)序有誤，經(jīng)常出現(xiàn)誤動(dòng)作或達(dá)不到設(shè)定值情況。

4）竄輥潤(rùn)滑系統(tǒng)效果較差，供油量不足，竄輥結(jié)合面摩擦增大，容易出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。

5）由于工藝布置原因，竄輥過程中容易出現(xiàn)竄輥不到位現(xiàn)象。

3　故障排除措施

3.1加強(qiáng)竄輥缸頭處連接

竄輥液壓缸與竄輥塊連接處螺紋強(qiáng)度較低，采用過盈和熱裝的方式，加強(qiáng)竄輥缸頭和固定塊之間的連接。查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，熱裝傳遞載荷所需的最小壓強(qiáng)126.7 MPa，其中接合長(zhǎng)度95.5 mm，摩擦因數(shù)0.2。熱裝過盈為0.232 5 mm時(shí)，符合竄輥要求。

3.2保證兩側(cè)竄輥同步性的控制

由于上、下工作輥竄動(dòng)是各由兩個(gè)竄輥液壓缸同時(shí)驅(qū)動(dòng)的，兩竄輥缸分別安裝在軋輥的出、入口，正常情況下兩竄輥缸必須是同步、同速動(dòng)作，否則會(huì)造成工作輥竄不動(dòng)現(xiàn)象，即出現(xiàn)卡阻問題。雖然竄輥缸是由伺服閥控制的，但如果一側(cè)液壓缸的伺服液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題或竄輥缸磁尺出現(xiàn)問題，會(huì)造成兩側(cè)竄輥缸動(dòng)作不同步現(xiàn)象，進(jìn)

而造成竄輥卡阻。因此，需要加強(qiáng)對(duì)竄輥液壓缸磁尺、竄輥位移等進(jìn)行標(biāo)定，消除系統(tǒng)誤差，提高控制精度。

因竄輥缸控制閥信號(hào)來源是平衡液壓站信號(hào)，在停、送液壓動(dòng)力源過程中設(shè)備設(shè)定和反饋如果不在零位就會(huì)動(dòng)作，極易出現(xiàn)竄輥行程超過極限損壞設(shè)備和劃傷輥面現(xiàn)象。竄輥液壓系統(tǒng)控制，先導(dǎo)閥由平衡液壓站OK信號(hào)進(jìn)行控制，信號(hào)來源是系統(tǒng)壓力在15 MPa以上時(shí)先導(dǎo)閥通油，保證插裝液控單向閥處于常開位置，2 s以后伺服閥接通開始工作；當(dāng)先導(dǎo)閥關(guān)閉時(shí)油路封死，設(shè)備是不會(huì)動(dòng)作的?，F(xiàn)在，系統(tǒng)的液控單向閥不起作用，容易引起軋輥表面劃傷和對(duì)設(shè)備造成破壞。改進(jìn)方法：液壓系統(tǒng)液控單向閥先導(dǎo)閥的得斷電時(shí)序進(jìn)行優(yōu)化，在非竄輥狀態(tài)下，先導(dǎo)閥斷電；在滿足竄輥條件時(shí)，先導(dǎo)閥得電，進(jìn)行竄輥動(dòng)作。

3.3潤(rùn)滑系統(tǒng)的改進(jìn)

原設(shè)計(jì)彎輥塊與固定塊摩擦面之間只有1個(gè)給油潤(rùn)滑點(diǎn)，且干油潤(rùn)滑系統(tǒng)供油能力不足，供油量較低；同時(shí)，竄輥系統(tǒng)處在多水環(huán)境當(dāng)中，潤(rùn)滑油在水淋影響下，潤(rùn)滑效果降低。改進(jìn)措施：增大給油點(diǎn)，提升泵站系統(tǒng)供油能力，進(jìn)行周期監(jiān)控。

3.4竄輥時(shí)機(jī)的選擇

由前面計(jì)算可知，工作輥輥系處于平衡壓力狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)摩擦力為27～40 t；工作輥輥系處于彎輥壓力狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)摩擦力為87～131 t；而液壓竄輥系統(tǒng)輸出的最大驅(qū)動(dòng)力為129 t。所以，在輥系平衡系統(tǒng)下進(jìn)行竄輥操作，竄輥液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力大于系統(tǒng)摩擦力，竄輥動(dòng)作能夠順利進(jìn)行；否則對(duì)軋機(jī)設(shè)備造成巨大破壞。

4　應(yīng)用效果

通過對(duì)生產(chǎn)線精軋機(jī)組竄輥系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，精軋機(jī)組竄輥功能正常投用率提高到90%以上，為精軋機(jī)組的穩(wěn)定生產(chǎn)、柔性生產(chǎn)組織、板形控制、降低輥耗提供了保障，缸頭連接處螺紋脫絲現(xiàn)象消除。

帶有中心值的量值的公差表示

對(duì)于量值的公差，當(dāng)上、下公差相同時(shí)，無歧義的表示方式，可以使用帶有公差的中心值，例如：100 kPa±5 kPa或（100±5）kPa，50.2 mm±0.2 mm或（50.2±0.2）mm，1 150℃±10℃或（1 150±10）℃。但對(duì)于帶有中心值的百分?jǐn)?shù)的公差，唯一正確的表示形式是“（n±m(xù)）%”，例如“（80±5）%”，任何時(shí)候都不得寫作80±5%，也不應(yīng)寫作80%±5%。前者已不是百分?jǐn)?shù)的公差，后者則會(huì)產(chǎn)生歧義，有可能誤將“±5%”理解成“80%的5%”。（燕明宇）

經(jīng)驗(yàn)交流

TG333.17

B

1004-4620（2016）03-0074-01

2015-12-03

趙海峰，男，1984年生，2006年畢業(yè)于內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)?，F(xiàn)為山鋼股份濟(jì)南分公司薄板廠工程師，從事設(shè)備管理工作。