輥縫標(biāo)零技術(shù)在型鋼軋機(jī)上的應(yīng)用

摘 要：型鋼生產(chǎn)正在向標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的連軋方向發(fā)展，但組成連軋機(jī)組的短應(yīng)力線軋機(jī)的輥縫標(biāo)零技術(shù)是其中的一個瓶頸——輥縫標(biāo)零功能是短應(yīng)力軋機(jī)不能采用液壓伺服缸進(jìn)行輥縫壓下操作，應(yīng)用液壓伺服缸的牌坊式軋機(jī)又存在投入大，實現(xiàn)線下裝配工序復(fù)雜且不易實現(xiàn)，伺服液壓缸液壓接頭反復(fù)拆裝不利于其精確使用的問題。因此投入少，標(biāo)零功能操作靈活、高效是短應(yīng)力軋機(jī)需要解決的問題。

關(guān)鍵詞：輥縫；彈跳；輥縫標(biāo)零

APPLICATION OF ROLL GAP ZEROING TECHNOLOGY IN SECTION MILL

Zhang Limin1" " "Li Pengfei1" " "Qi Song2

（1.HeBei DaHe Equipment Groups Co.，Ltd." " Shijiazhuang" " 050022，China；2.HeBei DaHe Chemical Groups Co.，Ltd." " Shijiazhuang" " 050000，China）

Abstract：Section steel production is developing towards standardization and automation of continuous rolling.However， one of the bottlenecks is the roll gap zeroing technology of the short stress line mill which constitutes the continuous rolling mill.We can not use the hydraulic servo cylinder to press down because of the mechanism characteristics of short stress line mill.In addition， the housing mill with the hydraulic servo cylinder has the problems of large investment ，complicated assembly process and not easy to do， servo hydraulic cylinder hydraulic joint repeatedly disassembly is not conducive to its accurate use. Therefore， less investment， flexible and efficient zeroing operation is the problem to be solved for short-stress rolling mills.

Key words： spring；roll；gap zeroing

0" " 前" " 言

目前型鋼連軋機(jī)組一般采用的是短應(yīng)力線形式的軋機(jī)（短應(yīng)力軋機(jī)如圖a），這種軋機(jī)由于其自身的結(jié)構(gòu)特點而沒能實現(xiàn)在短應(yīng)力線軋機(jī)上的推廣，只是通過在短應(yīng)力線軋機(jī)上試軋小鋼樣或鋁板來給定輥縫以消除彈跳影響，更有人為直接測量給定輥縫的情況。以上操作方法存在時間長，效率低，不安全，數(shù)值測量不穩(wěn)定等因素，且受測量人員技術(shù)水平和軋機(jī)裝配精度的影響較大，最終造成更換新輥后產(chǎn)品前期尺寸變化大，調(diào)整頻繁，很難實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，在一定程度上影響了產(chǎn)線的成材率和作業(yè)率指標(biāo)。因此不能實現(xiàn)輥縫標(biāo)零功能是短應(yīng)力軋機(jī)的短板，實現(xiàn)輥縫標(biāo)零有利于型鋼產(chǎn)線效益提升。本文依據(jù)產(chǎn)線現(xiàn)場情況，對短應(yīng)力軋機(jī)的輥縫標(biāo)零進(jìn)行了現(xiàn)場實踐，取得了一定的效果。

1" " 短應(yīng)力線形式軋機(jī)主要生產(chǎn)工藝參數(shù)

1.1" " 輥縫

軋鋼生產(chǎn)中為了實現(xiàn)軋制時軋件和成品質(zhì)量的調(diào)整，要求使軋件變形的上下兩個工作輥間的孔型高度能夠進(jìn)行改變，以此來改變通過軋機(jī)后的軋件尺寸。而同一架軋機(jī)上、下工作軋輥之間的縫隙稱為輥縫，為便于測量一般是指上下工作輥兩端邊輥環(huán)之間的縫隙，所測量的數(shù)值就是這架軋機(jī)的輥縫。

1.2" " 彈跳

軋制時，軋件咬入軋輥后，使原始輥縫值增大的現(xiàn)象叫軋機(jī)彈跳 ；原始輥縫增大的數(shù)值叫彈跳值。它是由軋機(jī)壓下系統(tǒng)中各部件的聯(lián)接間隙和軋輥正常軋制時產(chǎn)生的撓度變形值的總和。彈跳值的大小直接關(guān)系到軋件控制精度的好壞，關(guān)系到最終鋼材成品尺寸精度。

2" " 輥縫標(biāo)零操作中存在的主要問題

輥縫標(biāo)零是目前軋鋼行業(yè)消除彈跳對軋制精度影響較常見的方式。目前輥縫標(biāo)零的功能在閉口牌坊式軋機(jī)上應(yīng)用比較廣泛。它利用裝有液壓伺服缸的輥縫壓下系統(tǒng)將輥縫壓合為零，將此時的輥縫在電腦中標(biāo)注為基準(zhǔn)零位輥縫。由于這種壓合力達(dá)到了正常軋制時的軋制力，能夠消除壓下系統(tǒng)中各部件的連接間隙，同時也能使軋輥產(chǎn)生接近正常軋制時的撓度變形，因此標(biāo)零時基準(zhǔn)零位輥縫更接近軋制時的輥縫零位。在此零位基準(zhǔn)上給定的工藝輥縫更能保證鋼料尺寸的精確（閉口牌坊軋機(jī)見圖1）。但由于短應(yīng)力軋機(jī)的結(jié)構(gòu)特點（見圖2），決定了其實現(xiàn)輥縫標(biāo)零功能存在三個問題。

2.1" " 輥縫鎖死

短應(yīng)力軋機(jī)上軋制力是由4根壓下拉桿上的螺紋承受[1]，這種特點極易造成在上下兩輥壓靠在一起時，壓下螺母和壓下拉桿的螺紋鎖死在一起后很難再正常打開。這一問題將導(dǎo)致后續(xù)操作不能繼續(xù)。

2.2" " 彈跳不能完全消除

依靠4根壓下拉桿上的螺紋施加到軋輥上的壓力遠(yuǎn)小于軋輥所承受的真實軋制力，只能夠消除各連接部件的間隙，而不能消除軋制時軋輥及壓下絲杠產(chǎn)生的彈性變形影響。 因此在短應(yīng)力軋機(jī)上輥縫標(biāo)零的消除彈跳效果需要測量和驗證，已確認(rèn)是否地方滿足現(xiàn)場使用要求。

2.3" " 缺少其控制操作系統(tǒng)

由于之前短應(yīng)力軋機(jī)沒有輥縫標(biāo)零功能，因此缺少相應(yīng)的控制操作系統(tǒng)。

3" " 解決方案

3.1" " 設(shè)備液壓系統(tǒng)改進(jìn)

在短應(yīng)力軋機(jī)壓下系統(tǒng)中加以改進(jìn)，增加一個大于目前軋機(jī)上用于輥縫調(diào)整的液壓馬達(dá)所輸出力矩2倍的大力矩，使得液壓馬達(dá)輸出力矩分為大、小兩種可控狀態(tài)，在壓合輥縫時液壓馬達(dá)輸出小力矩用以將輥縫壓合，而輥縫打開時輸入液壓馬達(dá)的液壓調(diào)整為壓合時的2倍，也就是使液壓馬達(dá)輸出大力矩，以避免壓合后的輥縫因鎖死而打不開的情況。

3.2" " 輥縫標(biāo)零過程中的彈跳測量、確認(rèn)

經(jīng)過現(xiàn)場的測量操作、驗證表明：雖然這種輥縫標(biāo)零操作不能消除軋制時軋輥及壓下絲杠產(chǎn)生的彈性變形影響，但經(jīng)測量其彈性變形較小，只有0.03 ～ 0.06 mm；而其他各部件的連接間隙都能夠消除。結(jié)合型鋼品種成品公差要求確認(rèn)：這種輥縫標(biāo)零方法能夠保證型鋼生產(chǎn)中質(zhì)量調(diào)整的精度要求。

3.3" " 增加控制操作系統(tǒng)

在主控臺實現(xiàn)軋機(jī)輥縫的設(shè)定，就需要在主控臺上安裝輸入和反饋系統(tǒng)，在液壓系統(tǒng)安裝執(zhí)行系統(tǒng)，在軋機(jī)上安裝實時測量輥縫的編碼器。這樣就可實現(xiàn)軋機(jī)壓下絲杠上裝的編碼器測算輥縫數(shù)值，并在操作臺電腦上予以顯示；操作臺上的電腦具備了輥縫的零位標(biāo)定功能，并且電腦上輸入輥縫值后可以實現(xiàn)對應(yīng)架次的輥縫自動調(diào)整到輸入的輥縫值。

4" " 操作

機(jī)架上線后由操作工將輥縫壓合，直到液壓馬達(dá)因阻力而停止轉(zhuǎn)動時為止，并由現(xiàn)場人員確認(rèn)輥面兩端輥縫為零，此時操作人員在電腦上標(biāo)注此架軋機(jī)輥縫為零。在此零位的基礎(chǔ)上設(shè)定軋制規(guī)程中此架次的輥縫值，其他架次也按此標(biāo)零方法給出輥縫。最后檢查無誤后即可過鋼調(diào)質(zhì)，質(zhì)量合格后連續(xù)生產(chǎn)。

5" " 試驗效果對比分析

1）首先考慮到現(xiàn)有液壓系統(tǒng)未改造的軋機(jī)輥縫壓合后，可能造成輥縫卡死無法打開的情況而采用替代方案：制作了輥縫測量試件（材質(zhì)65號，80 mm × 150 mm × 15 mm墊板，要求有一定硬度防止在輥縫壓合時產(chǎn)生較大變形），并將每個試件測量后在其側(cè)面標(biāo)記好尺寸數(shù)值。利用軋線更換軋輥的機(jī)會，將上線的精軋機(jī)裝入軋線，每一架精軋機(jī)在線進(jìn)行輥縫壓合前將試件塞入操作側(cè)邊輥環(huán)的輥縫內(nèi)，之后進(jìn)行輥縫壓合操作，直至上下軋輥將試件壓死在兩輥之間而壓合自行停止，此時在主控電腦中的輥縫表零操作中輸入試件厚度的數(shù)值，而后打開輥縫，拿開試件（如果輥縫不能打開即點動軋輥轉(zhuǎn)出試件），而后將此架軋機(jī)按工藝要求給定輥縫。所有精軋機(jī)都如此完成輥縫給定操作后即可視其它準(zhǔn)備情況組織生產(chǎn)。

2）效益分析。經(jīng)測算，本次更換整套精軋機(jī)組節(jié)省了10 min，質(zhì)量調(diào)整節(jié)省10 min，沒有產(chǎn)生廢次品，效果明顯。 如果按每天更換兩次軋機(jī)計算，那么每月（30天）節(jié)?。?0+10）×2×30=

1 200 min，全年（11個月）節(jié)省13 200 min（合220 h），以100 t/h產(chǎn)量計算可多產(chǎn)鋼材22 000 t，再以每噸200元利潤計算可創(chuàng)效4 400 000元；每月減少因調(diào)整產(chǎn)生的廢次品20根（60 t），全年（11月）可減少220根（660 t），按廢次品與正品差價1 000元計算，可減少660 000元損失。因此，保守估計實現(xiàn)輥縫標(biāo)零本型材生產(chǎn)線全年可創(chuàng)效為兩項合計：4 400 000+660 000=5 060 000元。

6" " 結(jié)" " 語

此種輥縫標(biāo)零的方案為實現(xiàn)短應(yīng)力線軋機(jī)的輥縫標(biāo)零功能提供了一種可能，為提高鋼料的控制精度，實現(xiàn)型鋼生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的控制方向提供了設(shè)備基礎(chǔ)和操作手段，將促進(jìn)短應(yīng)力線軋機(jī)連軋生產(chǎn)線自動化控制水平的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]" " 柯尊鳳，鄧華容.短應(yīng)力線軋機(jī)拉桿有限元分析[J].冶金設(shè)備，2010（6）：35-37，46.