卷取機前側(cè)導板的間隙調(diào)整和結(jié)構(gòu)改進

任菲菲

熱軋生產(chǎn)線卷取前側(cè)導板是卷取機的重要組成部分，用于將帶鋼正確的導入卷取機的夾送輥中，其工作狀態(tài)對鋼卷的卷型有直接的影響。近年來，側(cè)導板的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越合理，更易于調(diào)整與更換；采用了液壓驅(qū)動的方式，使得側(cè)導板開度調(diào)整時的響應速度進一步提高，使卷型也有了較大的改善。

梅鋼熱軋卷取機側(cè)導板改造后采用了SMS設(shè)計的液壓懸臂式結(jié)構(gòu)，裝有襯板的側(cè)導板本體通過兩只銷軸固定在推動臂上，每側(cè)有兩個推動臂，每個推動臂各由一個油缸驅(qū)動，同側(cè)的推動臂由機械同步軸保持側(cè)導板入口和出口在調(diào)整時的同步性（見圖1）。

隨著高節(jié)奏生產(chǎn)的持續(xù)，側(cè)導板的運行狀態(tài)也會發(fā)生劣化，故障隨之出現(xiàn)，給生產(chǎn)順行帶來影響。

圖1 側(cè)導板結(jié)構(gòu)

1 存在問題與原因分析

1.1 側(cè)導板本體易卡阻輥道

在該側(cè)導板的本體上加工有弧形坡口與輥面相配合，理論上側(cè)導板與輥面應留有5 mm的間隙（見圖2），但經(jīng)過一段時間的運行后，側(cè)導板的四個懸臂梁伸出后的高度會降低，特別是側(cè)導板在開度較小時，側(cè)導板本體會與輥面接觸進而影響輥道運轉(zhuǎn)。

輸出輥道出現(xiàn)死輥時，可能劃傷帶鋼，影響表面質(zhì)量。輥子的表面也會被拉傷，降低輥子使用壽命。

造成這種現(xiàn)象的原因之一是懸臂梁的襯板有了較大的磨損，甚至超過了調(diào)整凸輪的偏心調(diào)整量。原因之二是更換側(cè)導板時，固定銷下部的墊片沒有調(diào)整好，由于高度不合適導致與輥面發(fā)生摩擦。

圖2 側(cè)導板與輥道間隙

1.2 側(cè)導板本體傾斜

側(cè)導板本體傾斜，也就是兩個側(cè)導板本體成“八”字型，而側(cè)導板本體位置在接觸帶鋼前后發(fā)生變化，將不利于卷型的穩(wěn)定。

經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)造成這類問題的原因是由安裝側(cè)導板本體的銷子固定部分過短所致。為了避免襯板經(jīng)常刮擦輥子，保證設(shè)計上的5 mm間隙量，就需要在固定本體的銷軸底部加墊片，以調(diào)整側(cè)導板本體高度，而墊片的增加又使得本體與銷子配合長度更少，盡管有楔鐵固定銷子本體，但過鋼時本體在帶鋼的作用下，下部受力向外擴，上部則因缺少固定的部分而向里移，形成“八”字狀（見圖3）。

檢查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場側(cè)導板相關(guān)墊片有近20 mm厚，而固定銷的定位長度只有100 mm左右，加之安裝平面上有很多氧化粉塵，這一切不利因素導致定位銷配合長度過短，起不到定位作用。

圖3 側(cè)層板本體傾斜

1.3 入口側(cè)和出口側(cè)磨損不均勻

為了保證側(cè)導板的導向效果，設(shè)計要求側(cè)導板襯板磨損應均勻，即出口和入口的磨損量應當相近。但實際入口的磨損量比出口大很多。檢查發(fā)現(xiàn)入口的磨損量超過10 mm（要求不能超過5 mm），而出口側(cè)的磨損量卻不到1 mm。這種狀況會導致帶鋼與側(cè)導板的接觸面積減少，而接觸壓力增大，進而造成邊部缺陷，比如：“豁邊”等。

分析認為這主要是由側(cè)導板的控制機理引起的。由于該側(cè)導板每側(cè)在其入口和出口各有一個油缸推動，這兩個油缸的同步性由機械同步軸來保證；每側(cè)只有出口端的油缸帶有位置傳感器，單側(cè)導板的位置信號就取自于這個位置傳感器；而且在液壓管路上裝有壓力傳感器，用于壓力控制模式。因此導板入口段在動作時需完全跟隨出口的動作，這就帶來了一個問題，由于機械同步軸軸齒存在間隙，兩只油缸的實際位置不可能完全一致，特別是在壓力控制模式下，每當帶鋼的尾部穿過導板時，入口的油缸總會第一個失去負載而后還仍然繼續(xù)往前推，直到受同步軸約束停止，這樣在帶尾穿過側(cè)導板的過程中，入口端的油缸開口度總是小于出口端；在機械間隙存在的情況下，它的位置一直超前，而當卷取結(jié)束，導板退回時，入口側(cè)的油缸隨出口側(cè)回至原位。而它的位置總會比出口側(cè)油缸更接近軋制中心線。因此，側(cè)導板的磨損就會不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)入口端比出口端嚴重的現(xiàn)象。

2 修復方案

針對以上側(cè)導板的問題，我們決定對側(cè)導板進行改進，目的是穩(wěn)定導板本體，使導板在高度調(diào)整范圍內(nèi)，都能對本體起到固定作用。

2.1 增加推拔套

為克服原設(shè)計銷子只在下部進行固定的缺陷，設(shè)計出從上面也能起到固定作用的壓板，具體包括圓孔處的壓板及平孔處的套子。

這一結(jié)構(gòu)改進的目的是改善側(cè)導板本體的穩(wěn)定性，特別是接觸帶鋼時的位置穩(wěn)定性。使用效果非常明顯。

2.2 改進固定銷

針對銷子上側(cè)導板本體定位段長度過短問題，將配合部分適當加長（見圖4）。改進后使側(cè)導板本體更加穩(wěn)定。

2.3 重制墊片

調(diào)整墊片用于控制導板襯板和輥面的間隙，間隙過大時，帶鋼頭部會鉆入而造成廢鋼，而間隙過小，則由于側(cè)導板熱變形及導向過程中位置變化，容易與輥面接觸而造成輥子卡死。因此，合理的間隙是必須保證的。

圖4 固定機構(gòu)改進

由于導板經(jīng)常更換導致墊片的調(diào)整也比較頻繁，原設(shè)計的墊片種類數(shù)量過多，出現(xiàn)缺損時操作人員會找來臨時墊片使用，由于尺寸不一定合適，也會造成隱患。

在此次改進中分析實際的需要以后，新制的墊片厚度只有1 mm、2 mm、6 mm三種尺寸，足以滿足要求。

2.4 間隙調(diào)整步驟

在制作好了新的零件后，利用檢修時間對側(cè)導板進行調(diào)整和零件更換，整個工作劃分為以下幾個步驟：

（1）在不吊走側(cè)導板本體的情況下，利用高度儀測量四個懸臂梁在最大開度和最小開度的高度。然后再吊走側(cè)導板本體，再次測量四個懸臂梁在最大開度和最小開度的高度。如果這幾個數(shù)值相差太大，懸臂梁可能存在彎曲，需要校正修復。

（2）將側(cè)導板的傳動機構(gòu)整體吊出，檢查內(nèi)部的齒輪齒條機構(gòu)有無脫開和損壞，如有損壞，應進行修復。檢查凸輪調(diào)整機構(gòu)是否完好。對磨損的襯板進行更換。

（3）對設(shè)備基礎(chǔ)進行檢查，按照圖紙進行基礎(chǔ)定位，確保所有的位置都在設(shè)計要求的范圍內(nèi)。

（4）調(diào)整同步軸的聯(lián)軸器，將入口側(cè)的油缸位置往外側(cè)方向單側(cè)調(diào)整5 mm左右，確保側(cè)導板的直線段也保持微型喇叭口狀態(tài)，即入口端開口度比出口端開口度大。

（5）安裝并調(diào)整側(cè)導板本體，將各尺寸調(diào)整至生產(chǎn)要求。最后進行標定。

（6）改進后現(xiàn)場實際測量最大、最小開口度偏差。

對入口側(cè)（傳動側(cè)/工作側(cè)） 前后測量的數(shù)據(jù)差，取平均值均為2.5 mm，出口側(cè)傳動側(cè)前后數(shù)據(jù)差平均值為1.25 mm，工作側(cè)平均值為1.0 mm，考慮到現(xiàn)場實際，可以得出四個懸臂梁的變形量在允許的范圍之內(nèi)的結(jié)論。不需要進行校正修復。

（7）將整個傳動機構(gòu)吊出后，進行更換銷子的工作。原來的銷子是通過配合安裝在懸臂梁上的，在通過敲打?qū)⑴f銷子打出后，懸臂梁上的孔被損壞，現(xiàn)場通過角磨機進行了修磨。由于孔的直徑在修磨后變大，新的銷子如果還用配合來固定時會降低可靠性，因此，固定方式采用焊接固定。在安裝出口側(cè)的銷子時，由于銷子是扁型銷，在安裝時對銷子的方向提出要求。要求銷子平面和懸臂梁的側(cè)面在同一平面上。

（8）在設(shè)計上是通過調(diào)整凸輪來確定推動臂高度的，調(diào)整時采用先找水平位再調(diào)整高度的方式。在懸臂梁回裝后，先利用偏心軸銷上的方形記號將懸臂梁恢復到設(shè)計上的“零”位置。再調(diào)整下方的凸輪，將懸臂梁慢慢向上調(diào)。同時利用高度儀測量懸臂梁的高度直到滿足設(shè)計要求。

3 側(cè)導板標定

機械設(shè)備安裝調(diào)整結(jié)束后，由生產(chǎn)部門進行標定，經(jīng)過幾次反復的標定檢查、測量，認為側(cè)導板的整體動作精度已完全能滿足生產(chǎn)需求。

4 結(jié)語

側(cè)導板調(diào)整是個精細工作，需要對側(cè)導板的工作狀態(tài)進行全面分析，首先要確認設(shè)備的各部件狀態(tài)是否超出精度的范圍，比如襯板、齒條、導向輪等的磨損量是否超出范圍，對這些影響導板位置的部件要定期檢查更換；其次要定期標定，及時消除由于各種機械間隙造成的導板位置的變化，使側(cè)導板能夠正確的導引帶鋼。本次的調(diào)整工作也為以后其他的調(diào)整工作提供了方法和經(jīng)驗。