1780 mm 熱軋精軋機(jī)架間設(shè)備改進(jìn)

羅心偉，吳索團(tuán)

梅鋼熱軋1780 mm 熱軋精軋機(jī)由國(guó)外著名供應(yīng)商設(shè)計(jì)，由上重制造，于2012 年4 月份投產(chǎn)。原精軋機(jī)架間導(dǎo)衛(wèi)機(jī)構(gòu)的最下層為焊接結(jié)構(gòu)的底部框架，共有四個(gè)支撐點(diǎn)（見(jiàn)圖1）。框架前端兩個(gè)支點(diǎn)落在一對(duì)支撐銷軸上，銷軸安裝在上游機(jī)架內(nèi)側(cè)后端，進(jìn)行高度調(diào)整時(shí)，框架繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。底部框架出口端的兩個(gè)支撐分別放置在高度調(diào)整裝置（千斤頂） 上，通過(guò)高度調(diào)整裝置完成入口側(cè)導(dǎo)板高度的設(shè)定。液壓活套裝置落在底部框架的前端，活套油缸安裝在上游機(jī)架立柱的出口側(cè)，通過(guò)曲柄驅(qū)動(dòng)活套輥擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)架間帶鋼張力的調(diào)整和保持。入口下導(dǎo)衛(wèi)框架安裝在底部框架的出口端，通過(guò)油缸驅(qū)動(dòng)入口下導(dǎo)衛(wèi)裝置沿軋制方向移動(dòng)，入口下水切板隨入口側(cè)導(dǎo)板移入到軋鋼位置或者移出至換輥位置；在軋鋼狀態(tài)下，出口下水切板在重力作用下緊貼在工作輥上。入口側(cè)導(dǎo)板橫移框架落在入口下導(dǎo)位的進(jìn)出框架上，油缸驅(qū)動(dòng)橫移框架沿軋制線的垂直方向移動(dòng)，完成入口側(cè)導(dǎo)板開(kāi)口度的設(shè)定，在滑道下方有齒輪齒條機(jī)構(gòu)確保兩側(cè)導(dǎo)向裝置的對(duì)中和同步。

圖1 機(jī)架間導(dǎo)衛(wèi)機(jī)構(gòu)圖

1 存在的問(wèn)題

在使用一段時(shí)間后，精軋導(dǎo)衛(wèi)裝置出現(xiàn)以下問(wèn)題。

1.1 側(cè)導(dǎo)板對(duì)中偏差

入口側(cè)導(dǎo)板對(duì)中精度不達(dá)標(biāo)。根據(jù)工藝要求，側(cè)導(dǎo)板對(duì)中精度為±5 mm，而實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)中度偏差達(dá)到±15 mm。由于對(duì)中精度的下降導(dǎo)致帶鋼與側(cè)導(dǎo)板刮蹭嚴(yán)重，由側(cè)導(dǎo)板襯板上產(chǎn)生積瘤壓入帶鋼表面。這種現(xiàn)象以前段軋機(jī)表現(xiàn)更為嚴(yán)重。

1.2 機(jī)架間導(dǎo)衛(wèi)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性差

帶鋼與導(dǎo)衛(wèi)接觸時(shí)導(dǎo)衛(wèi)框架出現(xiàn)整體晃動(dòng)現(xiàn)象。其中，前段軋機(jī)機(jī)架間導(dǎo)衛(wèi)機(jī)構(gòu)晃動(dòng)比較明顯。當(dāng)帶鋼尾部超寬較大時(shí)，帶鋼尾部與側(cè)導(dǎo)板之間摩擦產(chǎn)生的沖擊使框架出現(xiàn)較大晃動(dòng)。

1.3 活套機(jī)械結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

（1） 測(cè)量活套時(shí)發(fā)現(xiàn)活套輥水平度偏差超過(guò)2 mm，需要調(diào)整。

（2） 測(cè)試活套動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)多次發(fā)生空載力矩超標(biāo)問(wèn)題。

（3） 活套擺臂與轉(zhuǎn)軸采用過(guò)盈配合，但在生產(chǎn)中多次出現(xiàn)活套擺臂與轉(zhuǎn)軸之間發(fā)生相對(duì)位移，導(dǎo)致活套裝置發(fā)生故障而必須更換，每次處理時(shí)間6 h。

2 原因分析

2.1 側(cè)導(dǎo)板結(jié)構(gòu)問(wèn)題

（1） 側(cè)導(dǎo)板框架由入口下導(dǎo)衛(wèi)油缸帶動(dòng)，通過(guò)底部框架上的導(dǎo)向鍵和導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)出口鞍座帶鍵槽的銅滑塊導(dǎo)向。每次換輥時(shí)，導(dǎo)衛(wèi)運(yùn)動(dòng)中都會(huì)磨損銅滑塊鍵槽。導(dǎo)向滑塊材質(zhì)為Cu85Sn5Pb5Zn5，鍵槽與導(dǎo)向鍵的設(shè)計(jì)間隙0.05 mm，使用一段時(shí)間后達(dá)到2～3 mm，使導(dǎo)衛(wèi)在進(jìn)、出位置出現(xiàn)對(duì)中偏差。

（2） 由于導(dǎo)向銅滑塊通過(guò)沉頭螺栓固定在導(dǎo)衛(wèi)框架的下方，使用過(guò)程中出現(xiàn)沉孔螺栓斷裂或銅滑塊碎裂時(shí)，需要長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)更換，影響生產(chǎn)。

（3） 側(cè)導(dǎo)板發(fā)生異常導(dǎo)致開(kāi)口度偏差及對(duì)中偏差，而放寬側(cè)導(dǎo)板開(kāi)口度，使側(cè)導(dǎo)板失去糾偏、控制板形的功能，生產(chǎn)中發(fā)生跑偏、軋破、異物壓入等問(wèn)題，嚴(yán)重影響軋制穩(wěn)定。

（4） 因?qū)l(wèi)及側(cè)導(dǎo)板結(jié)構(gòu)存在缺陷，F(xiàn)2 入口導(dǎo)衛(wèi)需要每年更換。其中，整體更換底部框架、導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)出鞍座及側(cè)導(dǎo)板活動(dòng)框架需要停機(jī)72 h，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

2.2 活套機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理

該生產(chǎn)線的活套裝置和側(cè)導(dǎo)板共用一個(gè)底部框架，活套油缸底座安裝在機(jī)架上，作用在帶鋼上的活套力矩，反作用于導(dǎo)衛(wèi)框架，使整個(gè)框架受沖擊載荷。由于沖擊載荷較大，影響底部框架的穩(wěn)定性。而當(dāng)活套起套時(shí)對(duì)整體框架的沖擊引起側(cè)導(dǎo)板晃動(dòng)。

在軋鋼過(guò)程中，側(cè)導(dǎo)板框架受運(yùn)動(dòng)帶鋼邊部對(duì)側(cè)導(dǎo)板的拉力Ft，帶鋼寬度方向?qū)?cè)導(dǎo)板的擠壓力Fs，以及活套張緊帶鋼時(shí)作用在側(cè)導(dǎo)板上的力Fn，其中Ft通過(guò)導(dǎo)衛(wèi)油缸平衡，F(xiàn)s通過(guò)側(cè)導(dǎo)板油缸平衡，而Fn作用在側(cè)導(dǎo)板框架上，因活套張力大，并且處于動(dòng)態(tài)調(diào)整中，對(duì)側(cè)導(dǎo)板框架的穩(wěn)定性影響較大。

（1） 活套擺動(dòng)框架通過(guò)軸承座安裝在活套支架上，而活套支架用螺栓固定在底部框架上，因底部框架支撐銷磨損，底部框架出口側(cè)高度調(diào)節(jié)裝置兩側(cè)出現(xiàn)偏差及活套支架變形，引起活套輥水平位置發(fā)生偏移，水平偏差1～2 mm/m，容易引起板形變化，影響軋制穩(wěn)定，為此需要頻繁測(cè)量，及時(shí)調(diào)整活套的水平度。

（2） 活套油缸底部銷子固定在機(jī)架上，油缸活塞桿銷子固定在活套框架上，空載時(shí)活套力矩波動(dòng)大，影響活套力矩的控制精度，易造成廢鋼。

（3） 活套擺臂與活套轉(zhuǎn)軸之間為過(guò)盈配合：165H7/165.2g6，過(guò)盈量0.121～0.186 mm，在修復(fù)活套擺臂時(shí)，經(jīng)過(guò)多次拆裝，過(guò)盈量變小，安全系數(shù)降低，工作時(shí)擺臂與轉(zhuǎn)軸會(huì)發(fā)生相對(duì)位移。

3 改進(jìn)措施

3.1 進(jìn)出導(dǎo)向機(jī)構(gòu)改進(jìn)

導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)出導(dǎo)向機(jī)構(gòu)改為鞍座襯板導(dǎo)向，通過(guò)控制襯板間隙，保證導(dǎo)衛(wèi)裝置打進(jìn)打出機(jī)架時(shí)側(cè)導(dǎo)板的對(duì)中精度。由于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度得到提升，且銅滑板磨損后便于更換。如果側(cè)導(dǎo)板超差，通過(guò)更換滑板即可改善側(cè)導(dǎo)板的對(duì)中精度（見(jiàn)圖2）。

圖2 導(dǎo)衛(wèi)進(jìn)出裝置圖

3.2 底部框架改進(jìn)

通過(guò)優(yōu)化底部框架結(jié)構(gòu)，在框架兩側(cè)設(shè)置可調(diào)整間隙的墊塊，通過(guò)調(diào)整墊消除框架與機(jī)架的間隙，利用機(jī)架限制底部框架水平方向的擺動(dòng)。軋鋼過(guò)程中，當(dāng)側(cè)導(dǎo)板動(dòng)作及咬鋼和拋鋼時(shí)，底部框架不再發(fā)生晃動(dòng)，提高底部框架的穩(wěn)定性。

3.3 活套裝置改進(jìn)

（1） 在機(jī)架出口側(cè)加工活套框架的安裝面，并加工出螺紋孔，將活套框架固定在機(jī)架上，活套油缸的缸底固定在機(jī)架上，活塞桿頭通過(guò)銷子與活套框架擺臂聯(lián)接，軋鋼中活套起套和落套的沖擊力直接作用到機(jī)架上，消除活套對(duì)導(dǎo)衛(wèi)框架的沖擊，提高導(dǎo)衛(wèi)裝置的穩(wěn)定性。

（2） 活套框架底座直接安裝在機(jī)架上，通過(guò)止口定位和螺栓把合固定，在軋鋼過(guò)程中底座不會(huì)發(fā)生位移，保證活套兩側(cè)的水平度。

（3） 活套擺臂與活套轉(zhuǎn)軸之間采用鍵聯(lián)接，提高聯(lián)接強(qiáng)度，保證活套運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免活套擺臂與轉(zhuǎn)軸之間發(fā)生位移（見(jiàn)圖3）。

圖3 活套裝置圖

4 實(shí)施效果

改造后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，取得較好效果。

（1） 精軋側(cè)導(dǎo)板開(kāi)口度精度保持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，開(kāi)口度偏差(設(shè)定值-測(cè)量值） 0～2 mm，兩側(cè)對(duì)中偏差0～2 mm，側(cè)導(dǎo)板無(wú)喇叭口現(xiàn)象。側(cè)導(dǎo)板襯板磨損均勻，無(wú)積瘤或粘鐵現(xiàn)象，減少異物壓入缺陷。側(cè)導(dǎo)板的開(kāi)口度可根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格調(diào)整，減少軋破甩尾現(xiàn)象，杜絕因側(cè)導(dǎo)板對(duì)中偏差，在軋制部分鋼種時(shí)放寬側(cè)導(dǎo)板開(kāi)口度的問(wèn)題。

（2） 精軋導(dǎo)衛(wèi)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，導(dǎo)向銅襯板磨損量小，使用半年未更換銅襯板。

（3） 精軋活套設(shè)備穩(wěn)定性提高，每月測(cè)量活套輥的水平度保持在0.2～0.4 mm/m 的范圍內(nèi)，活套裝置固定螺栓及活套輥軸承座螺栓無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，活套裝置維護(hù)量低，確保軋機(jī)穩(wěn)定軋制。

（4） 改進(jìn)后，未發(fā)生活套擺臂與活套轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移故障。

5 結(jié) 語(yǔ)

（1） 針對(duì)精軋入口側(cè)導(dǎo)板進(jìn)出及橫向移動(dòng)框架導(dǎo)向裝置的改進(jìn)可以提高側(cè)導(dǎo)板調(diào)整的穩(wěn)定性，保證精軋側(cè)導(dǎo)板開(kāi)口及對(duì)中精度。

（2） 本次改造將活套擺動(dòng)框架的軸承座和活套油缸的支架安裝在軋機(jī)機(jī)架上，保證活套輥的設(shè)備及活套自動(dòng)化控制精度。

（3） 改造后，精軋活套及側(cè)導(dǎo)板裝置維護(hù)量降低，節(jié)約備件費(fèi)用。

（4） 活套精度和側(cè)導(dǎo)板精度得到保證，減少異物壓入、跑偏廢鋼等生產(chǎn)事故，為軋線生產(chǎn)穩(wěn)定性提供保障。