熱軋粗軋機(jī)牌坊空間精度交叉分析及調(diào)整

趙志波

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

1 問題的提出

某熱軋廠粗軋共布置有R1和R2的2架粗軋機(jī)，R1為2輥軋機(jī)，R2為4輥軋機(jī)。R2軋機(jī)是粗軋段壓下量的主要承擔(dān)機(jī)架，其功能具有不可替代性，是整條軋線的核心設(shè)備。R2軋機(jī)精度的優(yōu)劣決定著軋機(jī)狀態(tài)是否可控，尤其是軋輥與牌坊配合精度的好壞，對于整條熱軋線穩(wěn)定生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。軋輥與牌坊配合精度按分布分為水平間隙精度和垂直間隙精度，現(xiàn)重點(diǎn)分析水平間隙精度對于軋機(jī)狀態(tài)的影響。

（1）水平間隙精度主要體現(xiàn)在軋輥軸承座與牌坊窗口間的橫向間隙，橫向間隙由16個滑板接觸面共計(jì)32塊滑板來保證。

（2）正常情況下，軋機(jī)的輥系處于軋輥和軋輥之間的線接觸，但由于咬鋼沖擊、腐蝕及磨損的工況影響，加速了滑板的正常磨損，導(dǎo)致滑板間間隙變大，且這種尺寸變化是不均勻的，造成輥系在牌坊內(nèi)穩(wěn)定性降低，甚至失穩(wěn)造成軋輥交叉，軋輥交叉后輥系的線接觸變成了點(diǎn)接觸。接觸狀況的差異帶來軋機(jī)剛性特性（軋機(jī)剛度）的變化，和軋機(jī)剛度有直接關(guān)系的軋制力、輥縫、零調(diào)精度等也會出現(xiàn)失真，最終體現(xiàn)到軋制穩(wěn)定性上。此外軋輥交叉對于相關(guān)聯(lián)設(shè)備也會造成影響，如R2電機(jī)下工作輥電機(jī)推力盤撞擊推力瓦即是由于軋輥交叉造成軋輥咬鋼時存在軸向分力所致。故與軋輥軸承座相配合的軋機(jī)牌坊面的對中度、傾斜度，平面度等精度是影響軋輥交叉的決定性因素。

2 激光追蹤測量技術(shù)介紹

近幾年來隨著激光跟蹤儀在冶金制造業(yè)的廣泛應(yīng)用，利用激光跟蹤儀對軋機(jī)牌坊檢測也越來越普遍。激光跟蹤儀能對牌坊滑板配合面的形位公差進(jìn)行精確測量，克服了傳統(tǒng)牌坊測量方法無法檢測牌坊空間位置精度的不足與缺點(diǎn)。激光檢測技術(shù)有3個優(yōu)點(diǎn)。

（1）測量精度（平面度、平行度、對稱度、垂直度等形位公差）較傳統(tǒng)的人工測量精度高，測量精度能達(dá)到0.05 mm/m。

（2）可靠性及抗干擾性與傳統(tǒng)的人工測量相比，基本可排除人工測量的操作誤差。

（3）對檢測對象有3D圖形顯示功能，能夠直觀顯示測量對象的空間位置狀態(tài)，為牌坊滑板偏差的調(diào)整提供解決方案。

3 粗軋機(jī)牌坊交叉狀態(tài)的檢測及調(diào)整

3.1 檢測診斷結(jié)果

2017年7月R2軋機(jī)軋制穩(wěn)定性較差，主要表現(xiàn)是軋機(jī)往復(fù)軋制時頻繁出現(xiàn)主電機(jī)推力盤撞擊推力瓦情況，電機(jī)轉(zhuǎn)子竄動量約達(dá)4 mm；生產(chǎn)方面表現(xiàn)在R2軋制后鐮刀彎問題比較突出，中間坯達(dá)到精軋機(jī)入口時，頻繁撞擊飛剪前側(cè)導(dǎo)裝置以及精軋立輥，嚴(yán)重影響精軋機(jī)對板形的控制以及軋制穩(wěn)定性。借助激光追蹤測量技術(shù)對軋機(jī)牌坊交叉狀態(tài)進(jìn)行了檢測診斷，結(jié)果見表 1～表 5。

表1 牌坊窗口實(shí)測平均值

表2 牌坊窗口對中度實(shí)測平均值

表3 牌坊滑板平面度

表4 牌坊滑板加減墊方案

表5 牌坊狀態(tài)評價

3.2 牌坊狀態(tài)分析

（1）根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)可知，操作側(cè)上支撐輥窗口較設(shè)計(jì)值大，存在滑板磨損的情況，建議上支撐輥操作側(cè)入口滑板增加0.8 mm墊片補(bǔ)償磨損，實(shí)際拆除OS側(cè)入口滑板后，測量滑板較標(biāo)準(zhǔn)尺寸磨損量為0.75 mm，建議調(diào)整方案與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)對應(yīng)，且與支撐輥在軋制狀態(tài)時入口側(cè)滑板屬于受力面容易磨損的情況吻合。

（2）工作輥區(qū)域，同樣對滑板進(jìn)行拆除測量實(shí)際厚度值，較設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸磨損0.4 mm，數(shù)據(jù)上吻合，且與工作輥在軋制狀態(tài)時出口側(cè)滑板屬于受力面容易磨損的情況吻合。

（3）根據(jù)調(diào)整方案實(shí)施了兩方面調(diào)整工作：①對操作側(cè)入口上支撐輥牌坊滑板進(jìn)行了換新；②對牌坊操作側(cè)出口滑板增加0.3 mm墊片，補(bǔ)償滑板磨損量。調(diào)整后，對牌坊狀態(tài)進(jìn)行復(fù)測，結(jié)果見表6～表10。

表6 調(diào)整后牌坊現(xiàn)場檢測結(jié)果

表7 牌坊窗口對中度

表8 牌坊滑板平面度

表9 牌坊滑板加減墊方案

表10 牌坊狀態(tài)評價

對牌坊進(jìn)行調(diào)整后，利用激光跟蹤儀再次進(jìn)行牌坊交叉情況檢測，根據(jù)檢測報告，牌坊上支撐輥區(qū)域、工作輥區(qū)域的滑板仍需進(jìn)行精密調(diào)整，綜合考慮現(xiàn)場停機(jī)時間、調(diào)整量、目前牌坊狀態(tài)等因素，且從牌坊狀態(tài)分值和受力面交叉指數(shù)兩個指標(biāo)來看，牌坊交叉問題已得到較大改善，故不再對牌坊進(jìn)行進(jìn)一步精調(diào)。

4 效果評價

（1）設(shè)備方面：對軋機(jī)牌坊調(diào)整后，現(xiàn)場對R2下電機(jī)編碼器處架設(shè)百分表測量電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動情況，通過觀察不同道次電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動情況，下電機(jī)轉(zhuǎn)子竄動量都＜1 mm（表11），未超電機(jī)轉(zhuǎn)子本身推力盤與推力瓦之間最大設(shè)計(jì)間隙量6 mm，且并無明顯撞擊聲音，牌坊交叉問題導(dǎo)致的電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動問題得到解決。

表11 電機(jī)轉(zhuǎn)子竄動量跟蹤結(jié)果

表12 R2軋機(jī)剛度

（2）R2軋機(jī)剛度情況（表12）。

對牌坊調(diào)整完畢后，中間坯鐮刀彎狀態(tài)得到明顯改善，未出現(xiàn)中間坯撞精軋機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板和立輥的問題。另外對軋鋼過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后對反映軋機(jī)狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)-剛度進(jìn)行測試，并與調(diào)整前剛度數(shù)據(jù)比較，軋機(jī)兩側(cè)剛度差由調(diào)整前的16%提高到調(diào)整后4%，軋機(jī)狀態(tài)改善效果明顯。

［1］于成浩，柯明，趙振堂.激光跟蹤儀測量精度的評定［J］.測繪工程，2006（6）：39-42.

［2］于沖，于金平，王建勇.1780 mm熱連軋R2粗軋主電機(jī)止推軸承故障處理淺析［J］.甘肅冶金，2012（3）：44-47.