4300mm寬厚板冷矯直機(jī)常見故障分析

李 岳 李傳鵬 劉漢余

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)寬厚板廠， 山東 萊蕪 271104）

0 前言

厚板在生產(chǎn)的各個(gè)工序中都會(huì)產(chǎn)生瓢曲或波浪缺陷，在軋制工序產(chǎn)生的瓢曲和波浪可以通過矯直機(jī)矯平。中厚板的矯直設(shè)備可大致分為輥式矯直機(jī)和壓力矯直機(jī)兩種。輥式矯直機(jī)上下分別有幾根輥?zhàn)咏诲e(cuò)地排列，鋼板邊通過邊進(jìn)行矯直。壓力矯直機(jī)有兩個(gè)固定支點(diǎn)支撐鋼板，壓板施加壓力而進(jìn)行矯直。本廠主要用于軋后及快速冷卻后鋼板的矯直，以盡量消除鋼板的不平直度。矯直效果是通過材料矯直后的最佳平直度和最小鋼板殘余應(yīng)力以及應(yīng)力均勻分布來表現(xiàn)。這臺(tái)設(shè)備以在負(fù)載下低的縱向和橫變形設(shè)計(jì)為特點(diǎn)。該設(shè)備具有快速響應(yīng)位置控制液壓系統(tǒng)，用于快速無載調(diào)整和無載狀態(tài)輥縫重新設(shè)定，液壓調(diào)整系統(tǒng)位置控制回路是附加在矯直輥縫控制中。這個(gè)基本控制原理保持矯直輥縫恒定，在鋼板尾部輥縫控制同樣發(fā)揮作用，以取得高質(zhì)量的矯直效果。

隨著寬厚板生產(chǎn)節(jié)奏的加快，鋼板矯直能力如果不能與軋機(jī)相匹配，造成產(chǎn)品質(zhì)量難以提升。矯直機(jī)是厚板軋鋼廠精整線的關(guān)鍵設(shè)備，矯直機(jī)能否正常運(yùn)行，直接影響到鋼廠的產(chǎn)品質(zhì)量和成才率。萊鋼厚板廠矯直機(jī)在前期使用過程中發(fā)生了部分設(shè)備問題，導(dǎo)致產(chǎn)品成材率降低，影響企業(yè)效益。本文主要分析了矯直機(jī)設(shè)備故障的主要原因，并提出了解決方案。

1 矯直機(jī)主要結(jié)構(gòu)

該矯直機(jī)為四重全液壓可逆式矯直機(jī)。矯直機(jī)機(jī)架為預(yù)應(yīng)力框架，從而保證了矯直機(jī)具有較高的剛度。矯直輥上受力架分為左右兩部分，中部有鉸接點(diǎn)，液壓缸通過偏心軸和該鉸接點(diǎn)可對(duì)上輥系進(jìn)行彎輥。上受力架上部有4個(gè)主壓下液壓缸，壓下液壓缸由伺服閥控制，可對(duì)輥縫進(jìn)行設(shè)定，壓下液壓缸可同步動(dòng)作，也可單獨(dú)動(dòng)作，單獨(dú)動(dòng)作時(shí)可實(shí)現(xiàn)上輥系沿鋼板長度及寬度方向的傾動(dòng)。壓下液壓缸設(shè)有壓力測(cè)量裝置，在過載時(shí)可泄壓以保護(hù)設(shè)備。

1.1 地腳板

安裝在基礎(chǔ)上，為焊接的鋼構(gòu)件，主要作用是支撐矯直機(jī)框架

1.2 上部輥盒夾緊系統(tǒng)

上部輥盒可以與上部壓力框架實(shí)現(xiàn)夾緊。這些夾緊裝置位于上部剖分框架的每個(gè)角部。通過杠桿和液壓缸，使一個(gè)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而桿的下部可以鎖住上部輥盒在橫向的可能移動(dòng)。夾緊液壓缸位于桿的上部，用于鎖住桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。在矯直時(shí)夾緊動(dòng)作；在拆卸上部輥盒時(shí)夾緊液壓缸釋放。

1.3 矯直輥和輥盒

上矯直輥及其支承輥裝上部輥盒內(nèi)，下部矯直輥及其支承輥裝載下部輥盒內(nèi)，入口和出口輥及其支承輥可以在垂直方向上調(diào)整。中間的矯直輥是固定的。支承輥的軸線與矯直輥相比有一定的偏移，這是為了放置在矯直時(shí)支承輥發(fā)生偏斜。當(dāng)矯直輥磨損到所給定的界限時(shí)，則需進(jìn)行修磨，磨削到較小的輥徑，重新裝到相應(yīng)的輥盒內(nèi)以備再用。全部的矯直力僅由支承輥軸承承擔(dān)，而矯直輥軸承僅用于導(dǎo)向。軸承裝有徑向軸密封以防止污物和水的侵入。下部輥盒的出入口輥可以通過蝸輪蝸桿系統(tǒng)調(diào)整到適當(dāng)?shù)母叨龋總€(gè)完整的支承輥線上布置一臺(tái)電機(jī)減速機(jī)）。每個(gè)輥有四個(gè)蝸輪蝸桿系統(tǒng)，它們通過傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)同步。所有矯直輥都要定期的磨削以保持相同的輥徑，從而保證每個(gè)輥的驅(qū)動(dòng)功率相同。

下矯直輥和支承輥安裝在可移動(dòng)的框架上。為防止矯直輥在矯直過程中發(fā)生變形，支承輥相對(duì)于矯直輥中心軸線作一定量的偏移，交錯(cuò)布置。進(jìn)出口的矯直輥可以單獨(dú)調(diào)整。上矯直輥和支承輥也位于可移動(dòng)的分體框架上。支承輥固定安裝在上框架上。

上框架為分體結(jié)構(gòu)，中心處用連接銷連接?？蚣芤越g結(jié)點(diǎn)為中心收縮或打開，這樣矯直輥也得以彎曲，即彎輥。矯直過程中的彎輥動(dòng)作是通過液壓缸和調(diào)節(jié)連桿動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的。由于熱矯直機(jī)是矯直處于高溫狀態(tài)的鋼板，為避免矯直輥產(chǎn)生熱裂紋，需進(jìn)行冷卻。本矯直機(jī)矯直輥設(shè)計(jì)成空心輥，采用內(nèi)部水冷。

矯直輥由3個(gè)電動(dòng)馬達(dá)通過齒輪箱和萬向接軸傳動(dòng)。齒輪箱包括3個(gè)減速機(jī)和1個(gè)分配箱。為了避免萬向接軸因過載而破壞，齒輪箱被分為三個(gè)部分，在齒輪分配箱和齒輪減速機(jī)之間安裝三個(gè)安全接手。矯直輥和支承輥軸承均為滾動(dòng)軸承。徑向密封以防污物和水的侵入。矯直輥和支承輥軸承均為油氣潤滑，其他移動(dòng)部件的潤滑采用干油潤滑。因矯直輥和支承輥分別組裝在各自的框架上，框架連同輥?zhàn)涌梢詡?cè)向移動(dòng)進(jìn)行快速換輥。上下輥系可通過液壓缸實(shí)現(xiàn)快速抽出和推入。

1.4 矯直輥盒更換裝置

換輥系統(tǒng)用于拆裝整套矯直輥和支承輥輥系。有兩種方法：僅拆卸下輥盒或上下輥盒同時(shí)拆卸。接軸鎖緊系統(tǒng)用于在換輥時(shí)鎖緊接軸，液壓千斤頂使下橫梁上升托住下軸；4個(gè)液壓缸使上衡量下降壓住上軸，同時(shí)調(diào)節(jié)中間梁的位置。

2 冷矯直機(jī)功能

矯直機(jī)具有動(dòng)態(tài)輥縫調(diào)整、矯直輥橫向彎曲補(bǔ)償、整體傾動(dòng)、入出輥單獨(dú)調(diào)整等功能，能最大限度地消除可能出現(xiàn)的各種板形缺陷。

（1）根據(jù)板厚調(diào)整上輥裝置的高度。

（2）上輥系縱向傾動(dòng)調(diào)整，使矯直輥的輥縫從入口 到出口逐漸增大

（3）上輥系沿矯直輥的寬度方向作橫向傾動(dòng)調(diào)整，以便鋼板在板寬方向作不同的延伸（矯單邊浪形鋼板）

（4）進(jìn)出口輥的單獨(dú)調(diào)節(jié)，可根據(jù)板厚和鋼板頭部 情況靈活調(diào)節(jié)

（5）矯直輥橫向彎曲，矯雙邊浪和中間浪形鋼

3 冷矯直常見問題及解決

3.1 安全聯(lián)軸器脫落

在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常發(fā)生在自動(dòng)矯直的情況下，實(shí)際矯直力過大，導(dǎo)致安全聯(lián)軸器脫落的情況。為解決此問題，可以為設(shè)備設(shè)定一個(gè)安全值，增加過載保護(hù)功能，對(duì)矯直力乘以一適當(dāng)放大因子，作為過載限定值，一旦矯直力超限能保證輥縫快速打開，保護(hù)設(shè)備。

3.2 鐵銹脫落壓入鋼板

在矯直板型不好的鋼板時(shí)，經(jīng)常發(fā)生因?yàn)檫M(jìn)鋼沖擊的原因，鋼板上的鐵銹脫落到鋼板表面，經(jīng)矯直后壓入鋼板，為解決此問題，利用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件實(shí)現(xiàn)鋼板的準(zhǔn)確跟蹤，保證鋼板完全進(jìn)入矯直機(jī)后實(shí)現(xiàn)輥縫壓下，有效減少了異物壓入鋼板。

3.3 增加傾斜最大值。當(dāng)輥縫傾斜超限后，需要進(jìn)入服務(wù)模式重啟設(shè)備。在生產(chǎn)初期，曾出現(xiàn)因現(xiàn)場(chǎng)故障未正確排除，去除保護(hù)、啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，傾斜增大，造成油缸卡環(huán)斷裂的事故?？稍黾佣?jí)保護(hù)，當(dāng)再次出發(fā)保護(hù)時(shí)，封鎖設(shè)備動(dòng)作，避免事故發(fā)生。

結(jié)語

本文主要介紹了寬厚板冷矯直機(jī)的主要結(jié)構(gòu)。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用過程中存在問題，進(jìn)行了分析及改進(jìn)。解決了熱線上難以矯直高強(qiáng)度板的板型問題.提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。提高了薄規(guī)格鋼板的平直度精度以及應(yīng)力消除程度，提高了產(chǎn)品的交貨質(zhì)量，使產(chǎn)品形象有很大提高。

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