熱連軋機(jī)下標(biāo)高調(diào)整裝置的優(yōu)化改進(jìn)

張國良

(泰爾重工股份有限公司，安徽 馬鞍山 243000)

0 前言

1 階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置

階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置主要由下階梯墊裝置、支承輥換輥小車、防塵罩等組成。下階梯墊裝置安裝在支承輥換輥小車內(nèi)，主要由階梯墊組、帶位移傳感器的階梯墊橫移缸、階梯墊框架、能源鏈等組成。支承輥換輥小車主要由操作側(cè)滑座、傳動(dòng)側(cè)滑座、連接梁、滑板等組成。階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)圖

軋制線標(biāo)高調(diào)整時(shí)，根據(jù)磨輥間提供的新輥輥徑數(shù)據(jù)，計(jì)算出階梯墊的高度，由階梯墊橫移缸推動(dòng)階梯墊組移動(dòng)，階梯墊位置由缸內(nèi)位移傳感器控制，保證將目標(biāo)高度的階梯墊準(zhǔn)確移動(dòng)到支承輥弧面墊下面。更換支承輥時(shí)，下支承輥抬升缸將下支承輥裝配抬高，階梯墊橫移缸將階梯墊組橫移至換輥位置，下支承輥抬升缸下降將輥系放在換輥小車滑座的卡槽內(nèi)，由支承輥換輥機(jī)的推拉液壓缸將下支承輥系拉出軋機(jī)，天車將換輥鞍座落放在下支承輥軸承座后，再推入軋機(jī)，上支承輥平衡缸將上支承輥系放在換輥鞍座后，再一同拉出軋機(jī)。

階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置在使用過程中主要存在的問題：階梯墊組各階存在高度差(一般為15 mm)，新輥或重磨輥上機(jī)后，各架軋機(jī)軋制標(biāo)高無法做到一致，易造成穿帶困難或堆鋼，若減小階差，階梯墊組內(nèi)階梯墊數(shù)量會增多，結(jié)構(gòu)龐大，備件量多，成本高；階梯墊的準(zhǔn)確定位依賴位移傳感器，下標(biāo)高調(diào)整裝置位于軋機(jī)底部，工作環(huán)境惡劣，電氣元件輸出信號易零飄，現(xiàn)場經(jīng)常存在階梯墊竄動(dòng)位置錯(cuò)誤或不到位的情況，設(shè)備故障率高；另外，帶鋼上脫落的氧化鐵皮隨軋輥冷卻水掉落在階梯墊上，階梯墊組竄動(dòng)后，氧化鐵皮會留在弧形板和階梯墊之間，導(dǎo)致軋機(jī)剛度下降，影響軋制精度；再者，氧化鐵皮堆積，需要人工定期清理，否則會造成階梯墊卡死，無法竄動(dòng)。

2 固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置

國內(nèi)有些鋼廠開始對下標(biāo)高調(diào)整裝置進(jìn)行改造，取消階梯墊組，將下標(biāo)高調(diào)整改為固定墊板式，固定墊板放在滑座上的擋板內(nèi)，支撐輥放在墊板上，隨滑座移動(dòng)?；稍谥С休伕鼡Q液壓缸的驅(qū)動(dòng)下將其拉出或推入軋機(jī)窗口，仍具備支承輥換輥的作用。固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置主要由操作側(cè)滑座、傳動(dòng)側(cè)滑座、連接梁、擋板、固定墊、滑板等組成，設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)

固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置主要優(yōu)點(diǎn)：取消了階梯墊板組、能源鏈和橫移缸，結(jié)構(gòu)更簡單，備件量少，維護(hù)成本低；取消了控制階梯墊板橫移位置控制的位移傳感器，電氣控制點(diǎn)減少，設(shè)備整體穩(wěn)定性好，故障率更低。

國內(nèi)某鋼廠1 580 mm熱軋線改造后的固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置如圖3所示。

圖3 固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置

3 改造措施

3.1 下支承輥軸承座裙板

階梯墊組式結(jié)構(gòu)在軋制過程中，從帶鋼脫落的氧化鐵皮易進(jìn)入階梯墊組，對軋機(jī)剛度和精軋產(chǎn)生不利影響。另外，該結(jié)構(gòu)在更換支承輥時(shí)，需要將階梯墊板組移至換輥位，將下支承輥軸承座落在滑座上的卡槽內(nèi)，保證下支承輥裝配和滑座相對固定后，才能拉出軋機(jī)。

采用固定墊板式結(jié)構(gòu)后，須在下支承輥軸承座下面加工止口槽，安裝裙板，裙板罩在滑座上的封閉擋板四周，起到保護(hù)罩作用，防止氧化鐵皮進(jìn)入固定墊，導(dǎo)致軋機(jī)剛度和軋制精度下降。固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置取消了階梯墊橫移缸和滑座上的卡槽結(jié)構(gòu)，支承輥系和滑座的相對固定通過裙板和擋板實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)更簡單，穩(wěn)定性更好。

1.2.6 臨賽心理輔導(dǎo) 隨著比賽的臨近，選手會出現(xiàn)各種負(fù)面情緒，如緊張、煩躁、憂郁、冷漠，特別是操作水平稍遜的選手，會出現(xiàn)各種意想不到的失誤，最常見的是操作時(shí)割傷自己的手。此時(shí)，輔導(dǎo)教師要多與他們溝通，了解他們的心理狀況，減輕其思想負(fù)擔(dān)，使他們輕松應(yīng)對比賽。另外，在選手訓(xùn)練出現(xiàn)失誤尤其是頻繁損壞作品時(shí)，教師不要隨意批評，要不斷安慰與鼓勵(lì)他們。比賽前兩三天，不應(yīng)再布置繁重的任務(wù)，要給選手營造一個(gè)輕松的氛圍，緩解他們緊張的情緒，這會取得事半功倍的效果[2]。

由于熱連軋機(jī)組支承輥軸承座有很多備件，一次性利舊改造加工量大，耗時(shí)長，以國內(nèi)已改造鋼廠經(jīng)驗(yàn)，易采取分批分階段進(jìn)行改造策略，實(shí)現(xiàn)支承輥裝配利舊改造和上機(jī)消耗同時(shí)進(jìn)行，這樣既可減少投資，也可降低改造風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 液壓抬升式換輥軌道

軋鋼生產(chǎn)中，工作輥換輥是通過專用換輥軌道來實(shí)現(xiàn)的，工作輥換輥軌道分為固定式和液壓抬升式兩種。若軋機(jī)采用固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置，則要求工作輥換輥軌道必須為液壓抬升式。

液壓抬升式換輥軌道在更換工作輥時(shí)，換輥軌道抬升缸缸桿伸出，抬升換輥軌道，抬升過程中，換輥軌道與下工作輥軸承座上滾輪或滑板接觸，工作輥系隨換輥軌道一起抬升至換輥高度，此時(shí)下工作輥輥面與下支承輥輥面分離，換輥軌道與軋機(jī)外軌道齊平，工作輥系由換輥拖車?yán)鲕垯C(jī)。

固定式換輥軌道更換工作輥時(shí)，必須將下標(biāo)高調(diào)整裝置中的階梯墊組高度降低至換輥位置，使下支承輥和下工作輥下降，下降過程中，下工作輥軸承座上滾輪或滑板與換輥軌道接觸不再下降，下支承輥繼續(xù)下降至換輥位置，此時(shí)下工作輥輥面與下支承輥輥面分離，工作輥系由換輥拖車?yán)鲕垯C(jī)。

采用固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置后，下工作輥和下支承輥在換輥時(shí)輥系高度不能降低，無法做到輥面分離和實(shí)現(xiàn)將下工作輥落放到換輥軌道動(dòng)作，只能將固定式工作輥換輥軌道改造為液壓抬升式來滿足工作輥換輥要求。改造時(shí)，一般將軌道抬升缸布置在機(jī)架外側(cè)，方便維護(hù)。

3.3 換輥鞍座

階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置改為固定墊板后，需要校核支承輥換輥裝置中換輥鞍座的高度尺寸是否滿足更換支承輥要求。

階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置在更換支承輥時(shí)，需要將階梯墊組移至專用的換輥位置，此時(shí)支承輥軸承座下面的弧面墊與階梯墊板組不再接觸，將下支承輥整體降低，落入換輥小車滑架的卡槽內(nèi)。固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置換輥時(shí)，支承輥下軸承座與換輥小車滑架之間有墊板，下支承輥在換輥位置時(shí)的高度要比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)高，下支承輥上面是換輥鞍座，換輥鞍座上面是上支承輥，故上下支承輥系和換輥鞍座從軋機(jī)內(nèi)拉出時(shí)的頂面標(biāo)高要比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)高。上支承輥軸承座上有定位銷，作用是防止液壓AGC缸缸體旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上支承輥平衡裝置泄壓，將上支承輥放在換輥鞍座時(shí)，要保證上支承輥軸承座上的定位銷和AGC缸底分離，否則上支承輥系無法從軋機(jī)內(nèi)移出。故需要校核在最厚固定墊板情況下，上下支承輥系和換輥鞍座能否從軋機(jī)內(nèi)整體順利拉出和推入，若不滿足，則需要適當(dāng)調(diào)整鞍座的高度，滿足支承輥換輥條件。

3.4 磨輥間配輥

改造為固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置后，磨輥間的配輥工藝和方法需要相應(yīng)改進(jìn)?，F(xiàn)有階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置中，階梯墊組的各階高度已經(jīng)涵蓋了工作輥、支承輥?zhàn)畲筝伜妥钚≥佀信渲梅秶?，可在軋線上將任意配置的重磨后的工作輥、支承輥調(diào)整到合適的軋制標(biāo)高。改造后的固定墊式下標(biāo)高調(diào)整裝置，在軋線上僅有一種高度的墊板，失去了在線調(diào)整階梯墊高度的功能，不能做到輥徑配置范圍的全覆蓋，且熱連軋機(jī)支承輥的換輥周期(換輥周期為新輥或重磨后舊輥一次上機(jī)使用壽命)長于工作輥換輥周期，在一個(gè)支承輥換輥周期內(nèi)，僅部分工作輥直徑可滿足配置后在軋制線標(biāo)高內(nèi)軋制，對工作輥的直徑要求范圍比較嚴(yán)格，必須配置合適的工作輥直徑才能滿足生產(chǎn)工藝要求，否則就需要增加工作輥系的備件量?；谝陨显?，國內(nèi)某些鋼廠要求固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置具備在軋線上更換固定墊板的功能，增加工作輥配置的自由度，減少對工作輥直徑的依賴。

3.5 固定墊結(jié)構(gòu)

固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置中的固定墊板分為整體式和組合式兩種。整體式固定墊板就是在下支承輥軸承座弧形板與滑座之間僅放置一塊墊板；組合式固定墊板是在下支承輥軸承座弧形板與滑座之間放置不少于兩塊墊板(一般不超過四塊)來得到需要的墊板高度。采用整體式固定墊還是組合式固定墊應(yīng)根據(jù)鋼廠的改造預(yù)算、改造目標(biāo)、運(yùn)維習(xí)慣、設(shè)備管理等方面綜合考慮，進(jìn)行研判選擇。整體式固定墊在軋制力傳遞路徑上配合面少，對提高軋機(jī)剛度有利。但整體式固定墊高度種類多，設(shè)備重量大，改造投入大，備件量也多。組合式固定墊僅用少量種類的墊板通過組合就可實(shí)現(xiàn)不同高度的配置，重量輕，備件量少，投資少，還可人工手動(dòng)更換，無須動(dòng)用天車設(shè)備，更換更便捷。但組合式固定墊軋制力傳遞路徑上接觸面多，易進(jìn)入氧化鐵皮等雜質(zhì)，對密封防護(hù)要求高。組合式固定墊需要根據(jù)不同輥徑進(jìn)行配置，對磨輥間設(shè)備管理要求高。

以國內(nèi)某1 580 mm熱連軋機(jī)下標(biāo)高調(diào)整裝置改造為例，階梯墊高度范圍為100～265 mm，各階高度差為15 mm，共12階。采用整體式固定墊和組合式固定墊各指標(biāo)數(shù)據(jù)對比見表1。

表1 整體式和組合式對比表(1架軋機(jī))

改造后，組合式墊板使用厚度及規(guī)格與工作輥、支承輥輥徑之間的對應(yīng)關(guān)系如圖4所示，磨輥間可以利用圖4進(jìn)行查詢配置。

圖4 組合式固定墊配置查詢圖

4 改造后的使用效果

改造后的固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置，無論是采用整體式固定墊板還是組合式墊板均在實(shí)際使用中取得了較好的應(yīng)用效果。

改造后，固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置取消了階梯墊組式下標(biāo)高調(diào)整裝置中階梯墊組、橫移缸、位移傳感器、能源鏈和軟管等件，減少了易損配套件數(shù)量，降低了設(shè)備運(yùn)維費(fèi)用。

改造后，固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置中的固定墊僅在軸承座下面布置，更易密封防護(hù)，不易進(jìn)雜質(zhì)，軋機(jī)剛度更穩(wěn)定，軋制精度更高。

改造后的固定墊板式下標(biāo)高調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)簡單，電氣自動(dòng)化控制點(diǎn)減少、有效的降低了設(shè)備故障率，對穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)有利。