康陽， 齊杰斌， 孫茂林， 龔磊， 繆賀清

（首鋼股份公司遷安鋼鐵公司 a.硅鋼事業(yè)部，b.質(zhì)量檢查站，河北 遷安 064400）

0 引言

在冷軋生產(chǎn)線中，為了保證軋制過程穩(wěn)定順行，軋制線高度必須保持恒定。而隨著軋制生產(chǎn)過程的進行，軋輥將不斷磨損，需要經(jīng)常更換軋輥，為了保持換輥后軋制線高度的恒定，國內(nèi)某森吉米爾軋機選用了斜楔與階梯墊復(fù)合式軋制線調(diào)整裝置進行軋制線調(diào)整補償。森吉米爾軋機采用液壓壓上AGC系統(tǒng)，其下輥系輥徑變化后由AGC缸的行程變化進行調(diào)整和補償，而上輥系輥徑變化后采用軋制線調(diào)整裝置進行調(diào)整和補償。下面主要討論軋制線的計算及自動調(diào)整。

1 主要技術(shù)參數(shù)

軋制線調(diào)整裝置主要技術(shù)參數(shù)見表1，斜楔和階梯墊的尺寸詳見圖1。

表1 軋制線調(diào)整裝置主要技術(shù)參數(shù)

2 設(shè)備結(jié)構(gòu)

軋制線調(diào)整裝置安裝在頂部內(nèi)外牌坊之間，主要由兩套相同的斜楔與階梯墊復(fù)合式軋制線調(diào)整裝置組成，每套軋制線調(diào)整裝置均由階梯墊、階梯墊調(diào)整液壓缸、上下斜楔、斜楔調(diào)整液壓缸、液壓缸支座、測壓元件及框架、噴淋集管、橡膠刮板等組成，如圖2所示。

階梯墊設(shè)置在斜楔下面。兩套階梯墊各由一個液壓缸控制其移動，從而改變階梯墊的使用級數(shù)，以此來調(diào)整軋線高度。兩個液壓缸的位置分別由一齒輪齒條式編碼器進行測量記錄。

圖1 斜楔和階梯墊簡圖

圖2 軋制線調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)圖

上斜楔和測壓元件一起固定安裝在框架里面；下斜楔安裝在上斜楔和階梯墊之間，兩套下斜楔各由一個液壓缸控制其做水平移動，從而改變上下斜楔的接觸面，以此來調(diào)整軋制線高度。為保證兩套斜楔調(diào)整時的同步性，在兩個液壓缸之間設(shè)置了同步機構(gòu)，其中一個液壓缸的位置由齒輪齒條式編碼器進行測量記錄。

階梯墊調(diào)整為階躍式初調(diào)，斜楔調(diào)整為精調(diào)，而斜楔在整個行程上的調(diào)整量等于階梯墊一個階躍的調(diào)整量。兩種調(diào)整方式組合使用，即構(gòu)成了一個大調(diào)整量的無級調(diào)整機構(gòu)，可實現(xiàn)所有輥子直徑變化的連續(xù)調(diào)整（無級調(diào)整）［1～2］。

3 軋制線的計算及調(diào)整

3.1 軋制線的計算

森吉米爾軋機輥系分上下兩組，各有10個軋輥。每組由1個工作輥、2個第一中間輥、3個第二中間輥和4個支撐輥組成，按“1-2-3-4”呈塔形布置。森吉米爾軋機上輥系和軋制線調(diào)整裝置的裝配圖如圖3所示，由圖3各尺寸可得H=ST+h1+h2+|yF|+DW/2。因為yF＜0，所以可得

式中：H為軋制線到軋機外牌坊頂部的距離，H=2150 mm；h1為x軸到軋機內(nèi)牌坊頂部的距離，h1=1400 mm；h2為上斜楔下表面中心到軋機外牌坊頂部的距離，h2=1400 mm；ST為軋制線調(diào)整裝置的總厚度（即階梯墊下表面到上斜楔下表面中心的距離）；DW為工作輥直徑［3］。

由式（1）可知，只需求解出yF即可得到ST的值。

設(shè)DB為支承輥（背襯軸承）直徑，Dd為第二中間輥（傳動輥）直徑，Di為第二中間輥（自由輥）直徑，D1為第一中間輥直徑，則：

由圖 3 可知：A 點坐標(biāo)（xA，yA）為（500，0）；B 點坐標(biāo)（xB，yB）為（200，250）；D 點在 y軸上，即 xD=0；F 點在 y軸上。

yF的求解方案：1）由A點坐標(biāo)和B點坐標(biāo)求出C點坐標(biāo)（xC，yC）；2）由 B 點坐標(biāo)求出 D 點縱坐標(biāo) ；3）由 C 點坐標(biāo)和D點坐標(biāo)求出E點坐標(biāo)（xE，yE）；4）由E點坐標(biāo)（xE，yE）求出 F 點縱坐標(biāo) yF。

yF的詳細(xì)計算如下：

1）C 點坐標(biāo)（xC，yC）的計算。C點是圓 A（以 A 點為圓心，以為半徑）與圓B（以A點為圓心，以BC為半徑）的兩個交點之一（x值較小的點）。

圖3 輥系結(jié)構(gòu)圖

3）E 點坐標(biāo)（xE，yE）的計算。E 點是圓 C（以 C 點為圓心，以為半徑）與圓D（以D點為圓心，以為半徑）的兩個交點之一（x值較小的點）。

3.2 階梯墊和斜楔的選擇調(diào)整

階梯墊使用級數(shù)n為

其中：TR最小=80 mm，TW最小=90 mm，m 為階梯墊單階調(diào)整量（m=25 mm）。函數(shù)QUOTIENT用于返回商的整數(shù)部分［4-5］。

階梯墊厚度TR=（n-1）×25+80；階梯墊液壓缸行程xR=（n-1）×200+220；斜楔厚度TW=ST-TR；斜楔的行程xW=（TW-90）×20。

在軋機換輥時，階梯墊和斜楔都退出（即階梯墊和斜楔的液壓缸行程均為0 mm），為換輥時提供輥子間距。

4 結(jié)論

通過對軋制線的分析和計算，推導(dǎo)出軋制線調(diào)整裝置補償輥系磨損以及調(diào)整軋制線標(biāo)高的數(shù)學(xué)模型。利用該數(shù)學(xué)模型，只需給出軋輥直徑，即可自動計算出階梯墊的級數(shù)和斜楔的厚度以及其對應(yīng)液壓缸的行程，從而實現(xiàn)了軋制線的自動調(diào)整，縮短了換輥時間，減少了人為誤操作，降低了生產(chǎn)成本。

［1］ 康陽.軋制線調(diào)整裝置在UCMW軋機上的應(yīng)用［J］.重型機械，2014（4）：13-15.

［2］ 計江，蘇明，尤磊，等.斜楔與階梯墊復(fù)合式軋制線調(diào)整裝置的設(shè)計及應(yīng)用［J］.重型機械，2011（4）：92-96.

［3］ 吳寶玉.階梯板在熱軋機組PC精軋機上的應(yīng)用［J］.重型機械，2012（4）：19-21.

［4］ 解旗，?？琢?1880 mm熱連軋軋制線高度控制技術(shù)［J］.軋鋼，2011（2）：37-40.

［5］ 蔣曉亮，肖海健，張國棟，等.單機架可逆軋機軋制線調(diào)整系統(tǒng)的自動控制［J］.電氣傳動，2012（7）：49-51.