梁建軍

（柞水同興軋鋼有限公司 陜西商洛）

一、前言

冷床是軋鋼生產(chǎn)中重要的輔助設(shè)備。冷床的作用在于將800℃以上的軋件冷卻到150～100℃以下，同時(shí)使軋件按既定方向運(yùn)行，在運(yùn)輸過程中應(yīng)保證軋件不彎曲。由于軋制產(chǎn)品形狀繁多相差懸殊，因此，軋鋼車間的冷床型式是多種多樣的。

同興軋鋼的冷床采用步進(jìn)式齒條冷床，長(zhǎng)66 m，有效寬度8 m，輸入裝置采用拔叉跑槽的方式，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由一組固定齒條，中間以一組活動(dòng)齒條組成，活動(dòng)齒條相對(duì)于固定齒條做周期性運(yùn)動(dòng)，每上下前后運(yùn)動(dòng)一次，軋件向前運(yùn)行一段距離（同興軋鋼的冷床步距為60 mm）。這種冷床的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)是冷卻均勻，鋼材與床面摩擦小，表面擦傷少；缺點(diǎn)是步進(jìn)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，床面利用效率較小，設(shè)備重量大。

二、冷床輸入系統(tǒng)的工作原理（圖1）

圖1 冷床輸入系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖

鋼經(jīng)倍尺飛剪剪切后進(jìn)入冷床，輸入系統(tǒng)有3種方式，第一種是裙板式，第二種是管式，第三種是拔叉式；同興冷床輸入系統(tǒng)選用的是拔叉跑槽的方式，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單投資少且可靠性 高。缺點(diǎn)是鋼材與跑槽的摩擦大，對(duì)鋼頭、鋼尾的質(zhì)量有影響。

工作原理：鋼經(jīng)倍尺飛剪剪切后，通過壓送裝置進(jìn)入上（下）跑槽，這時(shí)鋼的溫度大約在900℃，對(duì)撥鋼系統(tǒng)熱脹冷縮影響比較大。鋼進(jìn)入跑槽后，熱金屬檢測(cè)儀檢測(cè)到信號(hào)后延時(shí)給倍尺飛剪，倍尺飛剪得命令后剪切，飛剪前的擺管在前切提前動(dòng)作，將剪切后的鋼導(dǎo)入下(上)跑槽，同時(shí)，在信號(hào)傳輸給拔叉氣動(dòng)電磁閥動(dòng)作，然后拔叉氣缸帶動(dòng)撥叉動(dòng)作，將剪切后跑槽內(nèi)的鋼撥出跑槽，撥入摔直板。摔直板的作用是對(duì)紅鋼進(jìn)行校直，剪切后落在摔直板上的鋼，在冷床步進(jìn)機(jī)構(gòu)完成一次步進(jìn)動(dòng)作后，向前進(jìn)一步距，空出的齒槽為下一根空出位置.隨著冷床步進(jìn)的動(dòng)作，，由摔直板之間的動(dòng)齒條將落在摔直板上的鋼通過步進(jìn)，托出摔直板，進(jìn)入靜齒條。一邊冷卻一邊步出冷床，經(jīng)齊頭，進(jìn)入冷床末端的收集槽，由大平托托出冷床，進(jìn)入冷床輸出輥道.輸出冷床，同興冷床的步距為60 mm。

三、故障分析

1.撥叉軸的故障分析

（1）原有設(shè)備撥叉軸是實(shí)心通軸，且軸與軸承座之間采用的是滑動(dòng)摩擦（軸套）。在現(xiàn)在的生產(chǎn)過程中產(chǎn)能提高，軋鋼節(jié)奏加快（產(chǎn)量增加至75 t/h），冷床的溫度急劇增高，引起撥叉軸受熱后軸向延伸，導(dǎo)致?lián)懿媾c跑槽之間的距離發(fā)生位移（跑槽間距離為40 mm，拔叉厚度為16 mm）。導(dǎo)致?lián)懿嬖趽茕撨^程中發(fā)生與跑槽互相卡死現(xiàn)象，造成鋼在跑槽中拔不出去，下一根鋼進(jìn)入后碰上跑槽內(nèi)的鋼，引起飛鋼事故，影響正常生產(chǎn)。

（2）受熱后撥叉軸與軸套之間的間隙變小，不便于潤(rùn)滑，軸與軸套受熱膨脹，撥鋼時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，甚至產(chǎn)生抱死等現(xiàn)象的發(fā)生。另外采用滑動(dòng)摩擦，摩擦力大，軸套易磨損、損壞，故障率高，且更換費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于維修。

2.拔叉軸的改進(jìn)

（1）改進(jìn)后的撥叉軸采用的是空心，厚壁無縫管。將冷卻水(使用穿水系統(tǒng)的循環(huán)水，既能保證水的清潔滿足需要，又不增加水源)引入拔叉上、下軸，進(jìn)行循環(huán)，及時(shí)帶走熱量，從而最大限度減小了熱脹冷縮帶來的負(fù)面影響，進(jìn)而保證了撥叉與跑槽之間的距離，杜絕了因撥叉與跑槽相互卡死現(xiàn)象而產(chǎn)生的飛鋼，保證了正常生產(chǎn)。

（2）撥叉軸改用滾動(dòng)摩擦后，撥鋼轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，減輕撥叉軸氣缸的負(fù)荷。改進(jìn)前每根撥叉軸需3臺(tái)氣缸，上、下槽6臺(tái)氣缸，每月消耗最少4臺(tái)氣缸，每臺(tái)氣缸2800元，改進(jìn)前每月消耗約11 200元，改進(jìn)后兩個(gè)月消耗1臺(tái)氣缸，節(jié)省費(fèi)用10 000元。

3.跑槽的故障分析

改進(jìn)前跑槽采用的是∠100型角鋼氣割焊接制作，在制作過程中容易產(chǎn)生變形，并且變形后不易校正。因產(chǎn)量增加，軋鋼節(jié)奏加快，跑槽過鋼頻繁，磨損加快，需要經(jīng)常利用生產(chǎn)間隙對(duì)跑槽進(jìn)行維護(hù)補(bǔ)焊。但在實(shí)際維修過程中，補(bǔ)焊的焊接面不能保證一定的水平度，有高低不平現(xiàn)象，致使在生產(chǎn)過程中，鋼經(jīng)常碰跑槽產(chǎn)生飛鋼，增加了誤機(jī)時(shí)間，產(chǎn)生了中廢，影響了生產(chǎn)，且補(bǔ)焊時(shí)需多人分段進(jìn)行；用焊條補(bǔ)焊成本較高，效果也不好。

另外一個(gè)原因是跑槽過度磨損后需要更換，而跑槽安裝時(shí)全部采用的是焊接，將跑槽與固定支架焊接成整體，更換時(shí)要用氣割割開更換，工作量大，且定位不準(zhǔn)，需要與周圍跑槽校正，更換起來費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且效果不好。

改進(jìn)后跑槽采用的材料是鑄鐵，整體鑄造成型。整體鑄造，解決了鋼結(jié)構(gòu)件制作容易變形的不良因素，鑄鐵工件相對(duì)于鋼件更耐磨，減少了實(shí)際生產(chǎn)中的補(bǔ)焊維修時(shí)間，為生產(chǎn)贏得了寶貴的時(shí)間，并且減少了飛鋼現(xiàn)象的發(fā)生。

改進(jìn)后的跑槽，在兩邊制造了兩個(gè)便于裝卸的吊耳，安裝后用螺絲固定，方便快速拆卸、更換，且定位準(zhǔn)確，只需稍作校正，即能保證其與周邊跑槽對(duì)正;不用動(dòng)用氣割，電焊也降低了更換時(shí)的成本，節(jié)省了更換時(shí)間。

4.摔直板的故障分析

改進(jìn)前公司組織檢查冷床摔直板，統(tǒng)計(jì)總共安裝了110塊摔直板，檢查有52塊摔直板存在問題，主要是移位，錯(cuò)位不正，變形裂縫，固定不牢，有的已經(jīng)破裂；由于前后V形槽不對(duì)齊，軋制好的鋼材上冷床后，由于進(jìn)入冷床鋼溫在900℃左右，鋼是軟的紅鋼，落在摔直板上后，由于摔直板不正，造成鋼材彎鋼，再經(jīng)冷卻后，已經(jīng)冷硬，不能校正.在生產(chǎn)中，經(jīng)常由于冷床產(chǎn)生彎鋼，不符合產(chǎn)品要求，導(dǎo)致停機(jī)調(diào)平摔直板，產(chǎn)生誤機(jī)和廢鋼，影響軋鋼的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量。

主要原因是改進(jìn)前所用的摔直板，體積小、薄且重量輕，但在正常生產(chǎn)中，鋼從跑槽經(jīng)撥叉撥入摔直板，對(duì)摔直板產(chǎn)生一定的沖擊力，從而才能起到摔直板的校直作用。改進(jìn)前的摔直板采用的是鑄鐵材料，且相對(duì)體積薄，在受到鋼長(zhǎng)時(shí)間的沖擊力后，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫，甚至破損現(xiàn)象，更換所用時(shí)間長(zhǎng)，而且溫度高，不便于操作和維修。原摔直板頂面九槽的是鑄造成型，頂面的平直度不好，且高度方向也不加工，每個(gè)個(gè)體間高度上誤差也較大，安裝校正時(shí)由于個(gè)體誤差大，安裝校正時(shí)無法改正，造成110片摔直板V形槽安裝時(shí)就有一定的誤差。

改進(jìn)后所用摔直板厚度增大，重量增大（由原來的每塊90 kg增加到每塊200 kg），在生產(chǎn)中鋼從跑槽經(jīng)撥叉撥入摔直板后，摔直板相對(duì)增加了抗沖擊能力，不但能起到校直鋼筋的作用，而且能有效地“自我保護(hù)”。摔直板重量加大后，在受到鋼的頻繁沖擊時(shí)，不至于發(fā)生位移，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

改進(jìn)后的摔直板采用的是鑄鋼材料，且厚度增大、耐用，增加了抗沖擊力。在受到鋼長(zhǎng)時(shí)間的沖擊后，不會(huì)產(chǎn)生裂紋、破損現(xiàn)象，延長(zhǎng)了使用壽命，減少了更換次數(shù)，節(jié)省了時(shí)間，相對(duì)提高了產(chǎn)量。改進(jìn)后的摔直板，雖然厚度增加，但在摔直板中間預(yù)留了一些規(guī)則排列的散熱孔，及時(shí)散熱，從而使鋼從摔直板步進(jìn)到齒條后，相對(duì)鋼溫下降的比較快，保證了鋼的自動(dòng)調(diào)直，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量。改造后的摔直板頂面九槽是加工面，高度上要求底面也加工，并提出了較高的加工要求，為高標(biāo)準(zhǔn)安裝提供了保證。

摔直板校正后，都用固定塊固定，保證摔直板位置不變化，確保定位牢靠，進(jìn)而保證了摔直板V形槽的直線度，可保證鋼材質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

四、總結(jié)

經(jīng)過以上有針對(duì)性的改進(jìn)，冷床的撥鋼系統(tǒng)滿足了生產(chǎn)節(jié)奏需求，同時(shí)也使得維護(hù)相對(duì)方便省時(shí)。從2012年改造至今，經(jīng)過幾年的運(yùn)行表明，對(duì)撥鋼系統(tǒng)的改進(jìn)是成功的。改進(jìn)后的設(shè)備可靠性增強(qiáng)，故障率明顯降低，鋼材質(zhì)量也得到顯著改觀，滿足了年產(chǎn)52萬噸的生產(chǎn)能力需求。