胡志剛

(武鋼股份公司設(shè)備維修總廠(chǎng)，湖北 武漢 430083)

一、簡(jiǎn)介

條材總廠(chǎng)CSP分廠(chǎng)平整機(jī)(圖1)是關(guān)鍵設(shè)備。月平整帶鋼板材5萬(wàn)t。從投產(chǎn)開(kāi)始，經(jīng)平整后帶鋼的兩面會(huì)不定期產(chǎn)生暗印(圖2、圖3)。暗印的周期長(zhǎng)度在25～28mm范圍波動(dòng)，峰谷為0.03mm。帶鋼暗印對(duì)板材的表面質(zhì)量和板型會(huì)產(chǎn)生致命的影響，因此消除帶鋼暗印，刻不容緩。

二、問(wèn)題原因分析

1.平整機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)形式

平整機(jī)采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)及下支撐輥。電機(jī)功率1 200kW、電壓660V、型號(hào)YSPKS560。機(jī)械傳動(dòng)從下支撐輥靠靜摩擦力傳遞到下工作輥。下支撐輥、下工作輥在平整帶鋼時(shí)不能移動(dòng)。下工作輥的線(xiàn)速度與開(kāi)卷機(jī)、卷取機(jī)的轉(zhuǎn)速由計(jì)算機(jī)調(diào)整。上工作輥靠帶鋼的靜摩擦力驅(qū)動(dòng)。上支撐輥靠上工作輥靜摩擦力驅(qū)動(dòng)。上支撐輥兩端各有1臺(tái)壓力缸，壓下力流程是從上至下傳遞。上支撐輥、上工作輥在平整機(jī)牌坊窗口能上下移動(dòng)。

2.產(chǎn)生暗印的可能原因

(1)上、下工作輥和帶鋼之間間歇式的滑動(dòng)摩擦。

(2)上、下工作輥對(duì)帶鋼間歇式的純壓延。

(3)上、下工作輥和帶鋼之間的壓延和摩擦組合。

3.平整機(jī)自身產(chǎn)生暗印的可能原因

(1)上、下工作輥軸承間隙過(guò)大，產(chǎn)生振動(dòng)，引起上、下工作輥間歇性地與帶鋼發(fā)生滑動(dòng)摩擦。需測(cè)試上、下工作輥振動(dòng)能量及頻率。

(2)如果上、下工作輥軸中心線(xiàn)不在一個(gè)平面內(nèi)，則其輥面平整帶鋼的線(xiàn)速度就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)夾角，從而引起帶鋼橫向產(chǎn)生間歇式往復(fù)滑動(dòng)。需測(cè)量牌坊窗口開(kāi)口度及檢查上、下工作輥軸中心線(xiàn)的位置關(guān)系。

(3)液壓缸激振力會(huì)傳遞給上支撐輥，上支撐輥的振動(dòng)也會(huì)傳遞給上工作輥，造成對(duì)帶鋼周期性的壓延。需測(cè)試液壓動(dòng)力系統(tǒng)的頻率成分。

4.平整機(jī)外部產(chǎn)生暗印的可能原因

(1)來(lái)料帶鋼本身帶有暗印。

(2)CSP軋制線(xiàn)上的2臺(tái)卷取機(jī)的振動(dòng)影響。

(3)上、下工作輥輥面質(zhì)量。需要檢查平整機(jī)上、下工作輥輥面狀況。

(4)磨平整機(jī)上、下工作輥的磨床影響。需修復(fù)上、下工作輥輥面。

三、問(wèn)題的查找

1.振動(dòng)測(cè)試

選上工作輥軸承為1#測(cè)點(diǎn)，下工作輥軸承為2#測(cè)點(diǎn)，下支撐軸承為3#測(cè)點(diǎn)。各測(cè)點(diǎn)、方向的振動(dòng)值最大為5.00μm(上工作輥水平方向)，符合標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有問(wèn)題。

2.軸承測(cè)試

通過(guò)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，上工作輥為252.1r/min，下工作輥為252.5r/min。上工作輥與下工作輥的線(xiàn)速度是亞同步，有405mm/min的誤差，主要振動(dòng)頻率為241Hz，部位是上、下工作輥軸承。

3.暗印頻率計(jì)算

截取10個(gè)周期的暗印波長(zhǎng)后取平均值，帶鋼表面暗印的每個(gè)周期波長(zhǎng)為27.5～28mm。帶鋼的線(xiàn)速度為405 062 mm/min?？捎?jì)算出暗印的頻率為241～245.5Hz。

4.牌坊開(kāi)口度測(cè)量

對(duì)操作側(cè)上支撐輥、上工作輥、下工作輥、下支撐輥的牌坊開(kāi)口度及傳動(dòng)側(cè)上支撐輥、上工作輥、下工作輥、下支撐輥的牌坊開(kāi)口度的測(cè)量。實(shí)測(cè)牌坊開(kāi)口度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，測(cè)量結(jié)果說(shuō)明4根輥軸中心線(xiàn)是相互平行的。

5.液壓系統(tǒng)測(cè)試

對(duì)泵、管夾、缸等元件的壓力源振動(dòng)測(cè)試(量程：1 000 Hz)，主要頻率為225.0Hz及其倍頻成分(表1)。

表1 泵、管夾、缸等元件的壓力源振動(dòng)值、頻率

6.暗印來(lái)源分析

在計(jì)算機(jī)給定平整帶鋼線(xiàn)速度為400 000mm/min時(shí)，通過(guò)測(cè)量、計(jì)算確定暗印的特征：頻率為241～245.5Hz；波長(zhǎng)為27.5～28mm。對(duì)比分析以上測(cè)試，可得出初步結(jié)論：暗印與平整機(jī)本體無(wú)關(guān)，只在上、下工作輥的軸承處測(cè)到241Hz的頻率。該頻率與暗印頻率相吻合。因此，需要查找241Hz的來(lái)源。就要對(duì)來(lái)料帶鋼、CSP軋制線(xiàn)上的卷取機(jī)、平整機(jī)的工作輥、工作輥的磨床進(jìn)行查找。

(1)對(duì)平整前的帶鋼進(jìn)行兩面檢查。杜絕對(duì)來(lái)料有暗印的帶鋼進(jìn)行平整。這樣可以避免來(lái)料帶鋼的暗印與平整機(jī)平整產(chǎn)生的暗印發(fā)生混淆，有利于查找平整機(jī)平整帶鋼時(shí)產(chǎn)生的暗印因素。

(2)針對(duì)來(lái)料帶鋼有暗印的狀況。對(duì)CSP軋制線(xiàn)上的兩臺(tái)卷取機(jī)的振動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)2#卷取機(jī)卷取的帶鋼有明顯暗印，1#卷取機(jī)卷取的帶鋼暗印不明顯。而對(duì)1#、2#卷取機(jī)振動(dòng)測(cè)試顯示：1#卷取機(jī)含有233.0Hz的信息，233.0Hz比較接近241Hz。2#卷取機(jī)含有200Hz以上的信息能量不大(表2)。

另外，更2#卷取機(jī)下夾送輥時(shí)，卷取帶鋼的暗印不明顯。更換上新的下夾送輥隨著使用時(shí)間的增加，卷取的帶鋼暗印發(fā)展的趨勢(shì)逐漸明顯。對(duì)2#卷取機(jī)舊下夾送輥進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)輥面有明顯的不圓度存在。1#卷取機(jī)卷取的帶鋼產(chǎn)生暗印現(xiàn)象要好于2#卷取機(jī)。

表2 測(cè)試1#、2#卷取機(jī)振動(dòng)、主要頻率 (量程：1 000Hz)

(3)綜上所述，針對(duì)平整機(jī)工作輥要嚴(yán)格檢查新上機(jī)的上、下工作輥輥面質(zhì)量。重點(diǎn)檢查輥身的輥面狀態(tài)。在強(qiáng)光照射下，應(yīng)確保輥面無(wú)暗印。經(jīng)觀(guān)察對(duì)比，換上良好的上、下工作輥輥面平整出的帶鋼無(wú)暗印產(chǎn)生。隨著上、下工作輥使用時(shí)間的延長(zhǎng)，平整的帶鋼會(huì)出現(xiàn)輕微的暗印。這充分說(shuō)明帶鋼的暗印是由上、下工作輥輥面引起的。結(jié)合帶鋼板材沿平整方向的斷面與上、下工作輥的測(cè)試轉(zhuǎn)速可說(shuō)明平整機(jī)在平整帶鋼時(shí)上、下工作輥和帶鋼之間是壓延和摩擦組合。以壓延為主，摩擦為輔。

(4)上、下工作輥的磨床為數(shù)控磨床。返修的工作輥兩端都保留了軸承座，一端一個(gè)軸承座，每個(gè)軸承座重792kg。因返修的工作輥輥面大多數(shù)都有暗印，所以要將消除工作輥輥面暗印放在首位。

①工作輥兩端軸承座過(guò)重，影響工作輥輥面的磨削質(zhì)量。磨輥時(shí)需對(duì)軸承座進(jìn)行固定和襯托。

②磨輥沙輪的材質(zhì)要軟，沙粒容易掉并隨乳化液一起流走，而不堵塞沙輪孔。可保證工作輥輥面的磨削質(zhì)量。

③磨輥時(shí)要設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為30r/min，沙輪線(xiàn)速度為20m/s，兩者速度方向要相反。

④砂輪平移速度要小，磨輥時(shí)設(shè)為1次/min、150次/輥。

⑤磨床給進(jìn)油缸動(dòng)力不足、有泄漏，應(yīng)更換油缸并測(cè)試油缸推力及消除泄漏，滿(mǎn)足給進(jìn)量要求。

四、總結(jié)

上、下工作輥輥面的加工質(zhì)量是此次造成帶鋼表面暗印的原因，有暗印的上、下工作輥就好似一對(duì)嚙合的齒輪，在壓下力的作用下對(duì)帶鋼進(jìn)行壓延產(chǎn)生暗印。磨床加工工作輥輥面時(shí)產(chǎn)生的暗印周期長(zhǎng)度(齒輪周節(jié))是不變的。所以在帶鋼表面產(chǎn)生暗印的長(zhǎng)度也基本不變，只是隨著帶鋼線(xiàn)速度的變化，帶鋼暗印的長(zhǎng)度是波動(dòng)的。

找出了產(chǎn)生暗印的根源并制定相應(yīng)的措施予以解決，CSP分廠(chǎng)平整機(jī)每月可平整優(yōu)良帶鋼5萬(wàn)t，創(chuàng)利115萬(wàn)元，全年創(chuàng)效1380萬(wàn)元。

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