熱軋精軋機(jī)新型彎竄輥裝置介紹及改造要點(diǎn)分析

張國(guó)良

（上海堯泰工程技術(shù)有限公司，遼寧 大連 116600）

軋鋼廠的熱軋機(jī)多采用工作輥彎輥和工作輥橫移裝置來(lái)控制和改善板形[1]。特別是熱連軋生產(chǎn)線中的精軋機(jī)組，目前基本都配置了工作輥彎輥和橫移裝置，該裝置在控制板形方面的效果在國(guó)內(nèi)外各大鋼鐵廠的生產(chǎn)實(shí)踐中都得到了證實(shí)。工作輥彎輥及橫移裝置作為四輥熱軋機(jī)的核心部件之一，其結(jié)構(gòu)合理性對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏、設(shè)備維護(hù)、產(chǎn)品質(zhì)量都具有重要影響[2]。

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)熱連軋廠精軋機(jī)彎竄輥裝置采用的是固定塊+移動(dòng)塊結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主要由固定塊、移動(dòng)塊、彎輥缸、鎖緊缸、橫移缸等組成，其操作側(cè)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。彎輥缸設(shè)置在移動(dòng)塊內(nèi)，根據(jù)軋制工藝所需的彎輥力大小來(lái)配置彎輥缸的數(shù)量和活塞直徑，一般來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)各設(shè)置四個(gè)彎輥缸，入口和出口各兩個(gè)；橫移缸設(shè)置在軋機(jī)的操作側(cè)，其尾部固定在操作側(cè)固定塊伸出的懸臂上，缸頭通過(guò)鎖緊銷和移動(dòng)塊相連，橫移缸內(nèi)置位移傳感器，用于控制工作輥軸向橫移量。軋制狀態(tài)下，操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)工作輥軸承座分別由鎖緊缸卡住其上的凸臺(tái)和錐形卡槽，使工作輥系和移動(dòng)塊成為整體，實(shí)現(xiàn)軸向竄動(dòng)，控制板形。

圖1 固定塊+移動(dòng)塊式彎竄裝置（操作側(cè)）

固定塊+移動(dòng)塊的彎竄輥裝置在使用過(guò)程中，主要存在的問(wèn)題有：該裝置滑動(dòng)配合面多，磨損后間隙很難消除，致使竄輥精度偏差較大，造成軋制過(guò)程不穩(wěn)定，出現(xiàn)零點(diǎn)漂移，影響板形控制，導(dǎo)致板形不良，尤其是軋制薄規(guī)格產(chǎn)品是影響更加明顯。其次，該裝置換輥盲點(diǎn)多，需要人員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，影響自動(dòng)換輥，導(dǎo)致?lián)Q輥時(shí)間變長(zhǎng)，影響產(chǎn)線產(chǎn)量。再者，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，備品備件量大，后續(xù)維護(hù)成本較高。

鑒于以上原因，國(guó)內(nèi)部分鋼廠開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外新型固定式彎竄輥裝置，新型固定式彎竄輥裝置整體由操作側(cè)入出口彎輥塊、傳動(dòng)側(cè)入出口彎輥塊四個(gè)鋼塊組成。操作側(cè)彎輥塊主要由固定塊、彎輥缸、橫移裝置、橫移缸、鎖緊缸、配管、檢測(cè)元件等組成（見(jiàn)圖2中所示）。傳動(dòng)側(cè)彎輥塊區(qū)別與操作側(cè)彎輥塊，沒(méi)有橫移裝置和橫移缸，但附帶或安裝有接軸夾緊裝置。

圖2 新型固定式彎竄輥裝置（操作側(cè)）

操作側(cè)入出口彎輥塊、傳動(dòng)側(cè)入出口彎輥塊通過(guò)分體鍵、螺栓整體把合固定在操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)機(jī)架窗口內(nèi)。彎輥塊內(nèi)安裝彎輥缸，彎輥缸與彎輥塊之間安裝導(dǎo)向套，導(dǎo)向套采用干油潤(rùn)滑，減小摩擦阻力，減少磨損。彎輥塊與工作輥軸承座配合面處鑲有不銹鋼復(fù)合襯板，操作側(cè)彎輥塊外側(cè)設(shè)計(jì)竄輥橫移缸缸體，便于懸掛安裝工作輥橫移裝置；彎輥缸是彎輥力的輸出部件，主要由上缸體、下缸體、活塞桿、連桿、進(jìn)油回油塊等組成（見(jiàn)圖3所示）。彎輥缸采用倒置式布置形式，活塞桿與上缸體組成壓力腔，上缸體為上彎輥力執(zhí)行件，活塞桿、連桿、下缸體組成整體，成為下彎輥力執(zhí)行組件，壓力腔給油時(shí)，上、下彎輥力執(zhí)行件對(duì)操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)上下工作輥翼膀施加彎輥力，使軋輥產(chǎn)生附加撓度，改變輥型曲線，控制板形。彎輥缸上、下缸體設(shè)計(jì)成長(zhǎng)圓形，保證工作輥竄輥后彎輥力的施加。

圖3 彎輥缸結(jié)構(gòu)圖

竄輥裝置整體安裝在操作側(cè)彎輥塊外側(cè)伸出的缸體上，主要由竄輥導(dǎo)向支架，竄輥缸、工作輥夾緊頭裝置、電氣檢測(cè)元件等組成（見(jiàn)圖2中所示）。工作輥橫移時(shí)，夾緊頭裝置中的液壓缸推動(dòng)夾緊頭旋轉(zhuǎn)與導(dǎo)向支架一同夾緊軸承座側(cè)面擋板，由竄輥缸推動(dòng)工作輥裝配軸向移動(dòng)，移動(dòng)距離通過(guò)檢測(cè)元件控制，導(dǎo)向支架通過(guò)固定在機(jī)架端面的導(dǎo)向塊導(dǎo)向，防止竄輥裝置旋轉(zhuǎn)。

新型固定塊式彎竄輥結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配合面少，整體穩(wěn)定性好，備件量少，壽命長(zhǎng)，后續(xù)維護(hù)成本低，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換輥，減小換輥窗口時(shí)間?；谝陨显?，國(guó)內(nèi)鋼廠在借鑒國(guó)外新型彎竄輥裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，逐漸對(duì)固定塊+移動(dòng)塊的彎竄輥裝置進(jìn)行了改造，因各個(gè)鋼廠精軋機(jī)的結(jié)構(gòu)略有不同，改造內(nèi)容也不盡相同，設(shè)備改造主要內(nèi)容如下：

彎竄輥裝置：拆除原固定塊+移動(dòng)塊式彎竄輥裝置，檢測(cè)窗口尺寸，為后續(xù)修配座鋪墊，拆除時(shí)注意保護(hù)好機(jī)架上的螺紋孔。

機(jī)架裝配：為安裝新型彎竄輥裝置，需要加工螺紋孔和鍵槽（機(jī)架上的螺紋孔可部分利舊），鍵槽用于放置固定塊定位鍵，不再利用機(jī)架牌坊內(nèi)外側(cè)面的止口進(jìn)行定位。

工作輥軸承座裝配：工作輥、軸承利舊，軸承座利舊改制。操作側(cè)軸承座改制內(nèi)容為：加工去除現(xiàn)有軸承座兩側(cè)卡板，取消現(xiàn)有軸承座軸承外圈外側(cè)端蓋，新制異形端蓋替代，起到兼顧端蓋和卡板的作用，軸承座上端兩側(cè)翼加長(zhǎng)并增加耐磨襯板。另外，取消操作側(cè)下軸承座側(cè)翼上原有的滾輪，在加長(zhǎng)側(cè)翼下部增設(shè)換輥滑板。傳動(dòng)側(cè)軸承座改制內(nèi)容為：取消原有的錐形卡板定位槽，軸承座兩側(cè)翼加長(zhǎng)并增加耐磨襯板，取消操作側(cè)下軸承座側(cè)翼上原有的滾輪，在加長(zhǎng)側(cè)翼下部增設(shè)換輥滑板。新結(jié)構(gòu)的工作輥軸承座裝配可以安全、順利推入機(jī)架，且不能影響軋輥裝配功能和機(jī)架內(nèi)其它部件的工作性能。

工作輥換輥軌道裝置：工作輥換輥軌道分為固定式和提升式兩種。提升式換輥軌道需要在現(xiàn)有入出口橫梁上增加墊塊，確保換輥時(shí)彎輥缸與工作輥軸承座之間有足夠的安全空間，確保換輥過(guò)程可靠，安全、快捷。若換輥軌道為固定式，需要在彎輥缸下方增加墊塊，墊塊可用螺栓把合在機(jī)架上，螺紋孔需要在機(jī)架改造時(shí)加工。

接軸夾緊裝置：改造后的接軸夾緊裝置分為整體式和分體式兩種結(jié)構(gòu)，整體式即接軸支架與傳動(dòng)側(cè)的固定塊為整體鑄件，強(qiáng)度和剛度較好；分體式即接軸支架與固定塊通過(guò)螺栓把合，止口定位，制造成本低，拆裝方便。無(wú)論是整體式還是分體式都應(yīng)確保接軸夾緊定位精確，保證新輥能順利推入。

對(duì)于精軋機(jī)來(lái)說(shuō)，工作輥軸承座裝配有很多備件，比例約為1:6，即一架精軋機(jī)至少有6套輥系備件，故改造可以分批分階段進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)舊工作輥系改造和舊工作輥系上機(jī)消耗同時(shí)進(jìn)行，采取這種方案，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)可減少投資，另外精軋機(jī)機(jī)架現(xiàn)場(chǎng)加工耗時(shí)較長(zhǎng)，鋼廠大修時(shí)間窗口一般為13天左右，在十多天內(nèi)完成所有精軋機(jī)（一般為7架）彎竄輥裝置及相關(guān)設(shè)備解體、加工、回裝、調(diào)試全部工作難度較大，故精軋機(jī)彎竄輥改造一般分兩個(gè)大修進(jìn)行，在兩年內(nèi)完成。

結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了熱連軋精軋機(jī)新型固定式彎竄輥裝置的結(jié)構(gòu)、組成，以及新結(jié)構(gòu)在維護(hù)、備品備件、自動(dòng)換輥等方面的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)現(xiàn)用固定塊+移動(dòng)塊式彎竄輥結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)暴露的問(wèn)題進(jìn)行了描述，進(jìn)而對(duì)新型彎竄輥結(jié)構(gòu)取代現(xiàn)用彎竄輥結(jié)構(gòu)的改造要點(diǎn)進(jìn)行了陳述嗎，本文對(duì)消化吸收新型彎竄輥結(jié)構(gòu)及鋼廠設(shè)備改造升級(jí)具有重要的借鑒作用。