1780 mm R1粗軋機(jī)標(biāo)高調(diào)整裝置存在的問題及解決方案

高衛(wèi)軍 余愛祥 周鐵強(qiáng) 王在芪

(二重(德陽(yáng))重型裝備有限公司，四川618000)

某廠1780 mm熱帶鋼連軋機(jī)組是我公司自主設(shè)計(jì)的一條熱連軋生產(chǎn)線，R1四輥粗軋機(jī)是該熱連軋生產(chǎn)線的核心設(shè)備之一，它與E1前工作輥道、E1軋機(jī)入口側(cè)導(dǎo)板、E1立輥軋機(jī)、R1粗軋機(jī)主傳動(dòng)、R1快速換輥裝置、R1出口側(cè)導(dǎo)板、R1后工作輥道等組成粗軋機(jī)區(qū)域。其作用是將連鑄坯軋制到所要求的中間坯厚度。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行(軋輥的磨損)，勢(shì)必造成軋輥直徑變小，從而造成軋制標(biāo)高的下降，為了補(bǔ)償軋輥的磨損，保證軋制標(biāo)高滿足要求，設(shè)定了標(biāo)高調(diào)整裝置。

1 R1四輥粗軋機(jī)介紹

1.1 設(shè)備組成

R1四輥可逆粗軋機(jī)本體主要由機(jī)架裝配、軋輥裝配、壓下裝置、上支承輥平衡裝置、工作輥彎輥平衡裝置、下輥標(biāo)高調(diào)整裝置、軋輥抬升裝置、導(dǎo)衛(wèi)冷卻及除鱗裝置和平臺(tái)等組成，如圖1所示。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

型式：四輥可逆式

最大軋制壓力/MN：42

工作輥直徑/mm：?1200/?1100

工作輥輥身長(zhǎng)度/mm：1780

支承輥直徑/mm：?1600/?1450

支承輥輥身長(zhǎng)度/mm：1780

1—軋機(jī)機(jī)架底板 2—標(biāo)高調(diào)整裝置 3—下支承輥裝配 4—下工作輥裝配 5—彎輥平衡裝置 6—上工作輥裝配 7—上支承輥裝配 8—軋機(jī)機(jī)架裝配 9—壓下裝置 10—上支承輥平衡裝置圖1 R1四輥粗軋機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)Figure 1 Device structure of R1 four-roll rough mill

壓下裝置：電動(dòng)APC+液壓HGC

軋線標(biāo)高調(diào)整裝置：液壓驅(qū)動(dòng)自動(dòng)調(diào)整階梯墊

階梯墊最大調(diào)整量/mm：175

液壓墊調(diào)整液壓缸：1臺(tái)

工作行程/mm：1280

名義軋線標(biāo)高/mm：+840

1.3 軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置的工作原理

軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置位于機(jī)架下部，用于調(diào)整軋線標(biāo)高和更換支承輥，可使軋線標(biāo)高保持在一定的范圍里。通過軌道抬升裝置的四只液壓缸驅(qū)動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)將下支承輥抬起，由液壓墊調(diào)整液壓缸，將墊塊換到設(shè)定的位置，液壓缸帶位移傳感器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)到位。如圖2所示。

1—軌道抬升裝置 2—軋機(jī)牌坊 3—軌道抬升裝置 4—液壓缸 5—液壓墊 6—圓弧墊圖2 軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置Figure 2 Elevation adjustment device of rolling line

2 設(shè)備使用現(xiàn)狀

2.1 軋制線高度允許變化范圍

R1四輥粗軋機(jī)的名義軋制標(biāo)高為+840 mm。軋輥磨損后，通過液壓階梯墊調(diào)整軋制標(biāo)高，使軋制線高度維持在+835～+850 mm的合理范圍內(nèi)，確保軋制的順利進(jìn)行。

2.2 液壓墊組成

軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置中液壓墊的高度分配如圖3和表1所示。

從表1中可以看出：液壓墊共分為9級(jí)，其中0級(jí)為換輥級(jí)，即換輥時(shí)才使用此級(jí)液壓墊；圓弧墊分為兩檔，厚度分別為150 mm和240 mm。其余各級(jí)根據(jù)軋輥的磨損量來(lái)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

2.3 階梯墊的使用規(guī)則

根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，最大輥徑(即工作輥?1200 mm、支承輥?1600 mm)時(shí)，采用150 mm厚的一檔支承輥圓弧墊及90 mm厚的2級(jí)液壓墊，此時(shí)的軋制線高度為設(shè)計(jì)的名義軋制線標(biāo)高+840 mm(由圖1可以看出)。

設(shè)定工作輥的磨損為△工，支承輥的磨損為△支，則由于整個(gè)下輥系的磨損造成軋制標(biāo)高的變化值為△總：

△工=D工-D工實(shí)

△支=D支-D支實(shí)

△總=(△工+△支)/2

式中，D工為下工作輥的最大直徑，單位mm；D工實(shí)為下工作輥磨損后實(shí)際測(cè)量的直徑，單位mm。D支為下支承輥的最大直徑，單位mm；D支實(shí)為下支承輥磨損后實(shí)際測(cè)量的直徑，單位mm。

計(jì)算出下輥系總的磨損量△總后，根據(jù)表2進(jìn)行選擇使用液壓墊及圓弧墊，圓弧墊由操作工在磨輥間安裝在下支承輥軸承座上。

3 設(shè)備使用存在的問題

從表2中可以看出，液壓墊及圓弧墊是根據(jù)軋輥總的磨損量進(jìn)行選用的，圓弧墊只有靠人工在線安裝在下支承輥軸承座下面。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，勢(shì)必存在備件軋輥磨損量不一致。在實(shí)際生產(chǎn)中，支承輥的換輥周期比較長(zhǎng)，而工作輥的換輥周期基本上是每個(gè)班(常規(guī)一個(gè)班為8 h)需要更換一次。假設(shè)軋機(jī)內(nèi)正在生產(chǎn)的輥系支承輥圓弧墊為150 mm厚的一檔，如果工作輥?zhàn)陨淼哪p量超過90 mm，是無(wú)論如何也無(wú)法與機(jī)內(nèi)的支承輥配合使用的，此時(shí)需要花更多的時(shí)間來(lái)更換支承輥，影響其正常的生產(chǎn)節(jié)奏。

簡(jiǎn)而言之就是同一種支承輥輥系(同一直徑)不能完全與所有的工作輥輥系(不同的工作輥輥徑)配合使用，存在設(shè)計(jì)缺陷。

4 原因分析

從圖3和表2中可以看出，存在問題的根本原因有兩點(diǎn)：

(1)最大輥系時(shí)，維持軋制標(biāo)高位置的液壓墊厚度為90 mm，此時(shí)的液壓墊調(diào)整總高度為90 mm，小于工作輥?zhàn)陨淼淖畲笮弈チ?00 mm，所以液壓墊自身調(diào)整量無(wú)法補(bǔ)償工作輥的磨損。

(2)支承輥的圓弧墊的設(shè)計(jì)檔級(jí)太少，只有150 mm厚和240 mm厚兩檔，兩檔之間相差90 mm，跨度太大，幾乎與液壓墊的調(diào)整高度一致，所以很難保證同一圓弧墊情況下的支承輥直徑能配合使用所有的工作輥直徑。

5 解決方案

將液壓缸行程增大155 mm，液壓墊墊中的第8級(jí)厚度175 mm調(diào)整為180 mm，并再增加一個(gè)厚度為190 mm的第9級(jí)液壓墊。維持原設(shè)計(jì)最大輥徑(即工作輥?1200 mm、支承輥?1600 mm)時(shí)，采用150 mm厚的一檔支承輥圓弧墊及90 mm厚的2級(jí)液壓墊，將軋制線高度維持在設(shè)

圖3 液壓墊的組成結(jié)構(gòu)Figure 3 Constitute structure of hydraulic cushion

表1 軋制線標(biāo)高調(diào)整裝置液壓墊的組成(單位：mm)Table 1 Constitutes of hydraulic cushion for rolling line elevation adjustment device (mm)

表2 階梯墊的使用規(guī)則(單位：mm)Table 2 Operation rule of step pad (mm)

圖4 調(diào)整后的液壓墊組成結(jié)構(gòu)Figure 4 Constitute structure of hydraulic cushion after adjustment

表3 調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的厚度參數(shù)(單位：mm)Table Thickness parameters of hydraulic cushion and circular pad after adjustment (mm)

表4 調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的使用規(guī)則(單位：mm)Table 4 Operation rule of hydraulic cushion and circular pad after adjustment (mm)

計(jì)的名義軋制線標(biāo)高+840 mm上。并將下支承輥軸承座上的圓弧墊設(shè)置為4檔，其厚度分別為150 mm、175 mm、200 mm、225 mm。

(1)液壓墊設(shè)備結(jié)構(gòu)的調(diào)整如圖4所示。

(2)調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的厚度參數(shù)如表3所示。

(3)調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的使用規(guī)則如表4所示。

表5 調(diào)整后軋輥及圓弧墊的配對(duì)情況Table 5 Matching situation of rolls and circularpad after adjustment

6 達(dá)到的預(yù)期效果

通過上述解決方案，不同的支承輥輥徑下配有不同檔級(jí)厚度的圓弧墊，以保證每種支承輥輥徑下均能適應(yīng)所有的工作輥輥徑(在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi))。整改后，設(shè)備的使用更加合理，用戶無(wú)需再針對(duì)每一種支承輥輥徑選配與之相應(yīng)的工作輥輥徑，減免用戶不必要的備輥工作。并且不會(huì)存在機(jī)內(nèi)的支承輥輥徑不能適用于現(xiàn)有重磨好后的工作輥直徑，導(dǎo)致需要更換機(jī)內(nèi)支承輥的情況，間接提高了生產(chǎn)效率。

整改后的軋輥及圓弧墊配對(duì)情況見表5。

7 結(jié)論

通過對(duì)某鋼廠熱軋生產(chǎn)線中R1四輥粗軋機(jī)生產(chǎn)中存在的問題，從原設(shè)計(jì)原理分析、使用現(xiàn)狀、液壓墊的使用規(guī)則中找出產(chǎn)生問題的根本原因，制定了相應(yīng)的解決方案，從根本上解決了同一種支承輥輥系不能完全與所有的工作輥輥系配合使用的問題，減少了不必要的備輥工作，方便操作，間接提高了生產(chǎn)效率。