對1250立式車輪軋機(jī)軋制夾鋼的原因的研究

劉濤 周寶

【摘 要】隨著我國鐵路建設(shè)跨越式發(fā)展，鐵路交通現(xiàn)代化的步伐正日益加快，新造火車車輛已經(jīng)快速增加。隨著國內(nèi)列車開始大規(guī)模提速，載重量增大，作為機(jī)車車輛關(guān)鍵部件的車輪產(chǎn)品，在列車運(yùn)行中起承載以及制動等作用。從安全角度出發(fā)，鐵道部門將在今后幾年淘汰掉一大批在線服役的老國標(biāo)車輪。同時國內(nèi)新造機(jī)車車輛和引進(jìn)高速列車的快速增加，加大了對車輪產(chǎn)品的需求。馬鋼車輪擴(kuò)能改造一期工程雖然全面投入生產(chǎn)后，但是產(chǎn)品在國內(nèi)市場仍然供不應(yīng)求。在這種形勢下，如何充分發(fā)揮車輪軋制的技術(shù)優(yōu)勢和生產(chǎn)優(yōu)勢，快速拉升產(chǎn)能，生產(chǎn)出更多的高品質(zhì)車輪，是我們面臨的一項重大挑戰(zhàn)。

【關(guān)鍵詞】1250車輪軋機(jī)；壓力；夾鋼

【中圖分類號】TG335 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0035-01

我們針對 DRAW1250 車輪軋機(jī)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的軋機(jī)夾鋼現(xiàn)象（即車輪在軋制過程中無法旋轉(zhuǎn)） 進(jìn)行了分析，并著重將DRAW1250軋機(jī)軋制過程中的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行了抽樣分析，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)中獲得的各輥具壓力、相對位置、激光測量裝置反饋信息，直接與軋制過程中出現(xiàn)的夾鋼現(xiàn)象關(guān)聯(lián)對比，找出之間存在的相互關(guān)系。做到預(yù)防及解決軋機(jī)夾鋼問題。

一、DRAW1250 立式軋機(jī)設(shè)備及生產(chǎn)工藝簡介

DRAW 立式車輪軋機(jī)采用9 輥軋制模式（如圖1），驅(qū)動輪坯旋轉(zhuǎn)的主動輥為兩個輻板輥，輪坯擴(kuò)徑通過主輥的給進(jìn)來實現(xiàn)的，其余軋輥均為從動輥。

用于軋鍛車輪的初始料坯是從鑄造坯料或者連鑄鋼坯上切割下來的鋼錠，鋼錠的重量偏差根據(jù)工藝要求被嚴(yán)格控制。料坯放置到轉(zhuǎn)底式加

熱爐中加熱到鍛造溫度，然后從爐中取出，經(jīng)高壓水去除氧化鐵皮，然后在液壓式鍛壓機(jī)內(nèi)成型。鍛壓成型的料坯送入DRAW1250 車輪軋機(jī)后，軋制初始，兩只輻板輥移向輪坯，構(gòu)成第一個軋制區(qū)，緊接著主輥和兩個斜輥都移向輪坯，主輥和兩個輻板輥形成第二個軋制區(qū)，兩個斜輥構(gòu)成第三個軋制區(qū)。輪坯在軋制過程中通過擠壓輪輞的金屬使其達(dá)到輪坯擴(kuò)徑的目的。車輪軋機(jī)通過激光測量裝置在線檢測輪坯的實時直徑，傳輸給控制系統(tǒng)。DRAW1250 軋機(jī)實行內(nèi)徑控制模式，軋機(jī)的內(nèi)部控制系統(tǒng)通過將檢測到的直徑轉(zhuǎn)換為內(nèi)徑判斷軋制過程是否完成，同時軋制過程中各輥的相對運(yùn)動也是通過此系統(tǒng)來實現(xiàn)的。

二、軋機(jī)夾鋼原因分析

軋制過程中的夾鋼現(xiàn)象可能出現(xiàn)在軋制初始階段，也可能出現(xiàn)在軋制過程中和即將結(jié)束的階段。在此，我們將根據(jù)其不同的階段來分析出現(xiàn)的夾鋼問題。

2.1針對軋制初始階段夾鋼的問題分析

軋制開始階段出現(xiàn)的夾鋼問題主要是成型后料坯的實際尺寸與軋機(jī)設(shè)置的來料參數(shù)不匹配造成。料坯在軋機(jī)中旋轉(zhuǎn)起來是需要兩個輻板輥與料坯產(chǎn)生足夠的摩擦力，兩個輻板輥與料坯的輻板部位相對接觸不到或者接觸很少都會造成這種現(xiàn)象。相反在輻板輥在開軋咬入過深，即輻板輥與料坯產(chǎn)生的摩擦力過大也會導(dǎo)致夾鋼的結(jié)果。通過量具測量出成型后的輻板厚度，并以測量值來修改軋機(jī)里的來料輻板厚度數(shù)據(jù)，可以有效避免軋制初期夾鋼的問題。

2.2軋制過程中出現(xiàn)的夾鋼問題分析

a.在軋制的過程中，激光測量可能受到外界因素干擾，尤其是冷卻水和風(fēng)管位置偏離的狀態(tài)下，而導(dǎo)致激光測量檢測得到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差（圖2），這些有偏差的數(shù)據(jù)會導(dǎo)致各個輥?zhàn)影l(fā)生位置上的變化，既而發(fā)生夾鋼現(xiàn)象。

如上圖，車輪軋機(jī)通過激光測量裝置獲得車輪的外徑數(shù)據(jù)后，并通過內(nèi)部設(shè)置的公式計算轉(zhuǎn)化成內(nèi)徑。外徑= 激光

測量點(diǎn)-（主輥位置+ 主輥半徑） 輞厚= 輞厚偏移量- （主輥位置+ 主輥半徑）內(nèi)徑= 外徑- 2X輞厚。如果，激光測量點(diǎn)

的位置發(fā)生偏移或者變化，都會對其計算出的內(nèi)徑值產(chǎn)生影響。b.從圖3軋制圖形分析看出，軋機(jī)軋制過程中，左右斜輥的壓力逐步升高（Fmax>45%），

意味著軋機(jī)設(shè)定的開軋間隙過大，當(dāng)主輥減慢前進(jìn)速度時，將鋼擠住造成夾鋼。

2.3軋制末期出現(xiàn)的夾鋼問題分析

a.主輥的軟限位設(shè)置的有問題，可能在軋制的過程中，因為沒有軋制完成，而主輥的位置已經(jīng)到達(dá)設(shè)置的軟限位，導(dǎo)致的主輥不往前推進(jìn)，無法完成軋制。

b.從下圖4 軋制圖形分析看出，在軋制過程的末期，下定心輥壓力過大。（Fmax>70%） 意味著軋制過程設(shè)定的下定心輥終軋位置過高。

總之，在對DRAW1250 立式車輪軋機(jī)夾鋼的上述分析中可以看出：1） 在軋制過程中出現(xiàn)的夾鋼現(xiàn)象，通過檢查軋制過程中各個相關(guān)圖形參數(shù)可找尋出夾鋼的具體原因。2） 軋機(jī)的來料參數(shù)，各輥的相對位置、及激光測量的外界干擾對軋制過程中出現(xiàn)夾鋼問題有著直接的影響。

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