寬厚板矯直機(jī)輥系的維護(hù)性調(diào)整

趙崠1吳慶君2

(1．太原重工股份有限公司矯直機(jī)研究所，山西030024；2．淮南市石油化工機(jī)械設(shè)備公司技術(shù)部，安徽232033)

摘要：矯直機(jī)輥系使用過程中會(huì)因?yàn)槌C直鋼板的規(guī)格和矯直工藝的多樣性產(chǎn)生不均勻磨損，因此需定期檢查輥系的磨損狀況，采用適當(dāng)?shù)男弈シ绞?，調(diào)整恢復(fù)輥系的裝配精度。

關(guān)鍵詞：矯直機(jī)；輥系；磨損；修磨；調(diào)整

中圖分類號(hào)：TG333.2+3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2014—12—05

Adjustment of Roll System Maintainability for Wide and

Thick Sized Plate Straightener

Zhao Dong, Wu Qingjun

Abstract：Uneven wear would be taken place during straightener roll system operating because of variety of straightened plates size and straightening process, therefore wear status of roll system is supposed to carry out regular check and suitable repair grinding method should be adopted to adjust and recover assembly precision of roll system.

Key words：straightener; roll system; wear; repair grinding; adjustment

寬厚板矯直機(jī)的矯直速度快、矯直力大，要求矯直后的鋼板平直度高、表面無壓痕、殘余應(yīng)力小且分布均勻，故其工作輥系的制造與裝配精度是設(shè)備整體質(zhì)量控制中的關(guān)鍵指標(biāo)。盡管工作輥系在設(shè)計(jì)、制造、裝配過程中都有著嚴(yán)格的質(zhì)量控制和精度要求，但在隨后的生產(chǎn)過程中，也會(huì)由于所矯直板材的尺寸規(guī)格和材質(zhì)性能的不同以及多種矯直工藝方案的應(yīng)用造成輥系的不均勻磨損，降低輥系的裝配精度，影響到矯直板材的質(zhì)量和輥系的使用壽命。因此在使用過程中定期檢查輥系的磨損狀況，對(duì)產(chǎn)生不均勻磨損的輥系進(jìn)行維護(hù)性修磨調(diào)整，恢復(fù)裝配精度是保證板材矯直質(zhì)量的重要工作。

1寬厚板矯直機(jī)的輥系參數(shù)與裝配精度

以一臺(tái)4 300 mm寬厚板11輥熱矯直機(jī)進(jìn)行說明，其輥系參數(shù)與調(diào)整范圍見表1。

1.1上輥系裝配精度要求

1.1.1上支承輥裝配精度要求

上支承輥裝配精度要求見圖1。

(1)上排各支承輥相切面P的平面度0.07 mm。

(2)上輥盒頂面B與P面的平行度0.2 mm。

(3)相鄰兩排支承輥中心距錯(cuò)位(60±0.015) mm。

1.1.2上矯直輥裝配精度

表1　輥系系數(shù)與調(diào)整范圍

上矯直輥裝配精度要求見圖2。

(1)上排各矯直輥相切面Q的平面度0.12 mm。

(2)上輥盒頂面B與Q面的平行度0.2 mm。

(3)矯直輥與支承輥的接觸間隙不大于0.05 mm。在受工作負(fù)荷下，允許數(shù)量不大于支承輥總數(shù)15%的支承輥不轉(zhuǎn)動(dòng)，但此情況不得發(fā)生在進(jìn)料端的前4個(gè)輥?zhàn)由?，且其最大間隙不大于0.15 mm。

1.2下輥系裝配精度要求

下輥系裝配的精度要求與上輥系裝配相同，見圖3。

2寬厚板矯直機(jī)輥系的不均勻磨損

矯直機(jī)在對(duì)板材的矯直過程中，由于矯直鋼板寬度尺寸規(guī)格的不同，加之上輥系傾動(dòng)調(diào)整與彎輥調(diào)整工藝的應(yīng)用，在輥系的板寬方向，會(huì)使同一根矯直輥輥身的不同位置造成不同程度的磨損，各排支承輥之間造成不均勻磨損。同時(shí)，在輥系的矯直方向，也會(huì)使各矯直輥之間與各支承輥之間產(chǎn)生不均勻磨損。

輥系的不均勻磨損是上述兩個(gè)方向磨損的共同作用，結(jié)果表現(xiàn)為矯直輥與支承輥直徑不同程度的減小，輥?zhàn)又С薪佑|間隙加大，造成矯直應(yīng)力負(fù)荷集中，輥面出現(xiàn)劃痕，降低輥?zhàn)邮褂脡勖绊懓宀某C直質(zhì)量，也會(huì)使矯直機(jī)的操作標(biāo)高降低，影響矯直機(jī)壓下參數(shù)的準(zhǔn)確設(shè)定。

通常情況下，上輥系的磨損程度比下輥系大，矯直輥中部的磨損程度比兩邊大，中間兩排支承輥的磨損程度比外側(cè)的四排支承輥大。

3輥系的維護(hù)性調(diào)整

寬厚板矯直機(jī)在日常使用過程中應(yīng)注意觀察輥面出現(xiàn)的劃痕，并且每兩個(gè)月要將輥系換出一次進(jìn)行測(cè)量檢查，對(duì)產(chǎn)生不均勻磨損的輥系可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇采用輥系的統(tǒng)一修磨、調(diào)整壓下量補(bǔ)償?shù)姆桨福蚴欠纸M修磨、測(cè)量選裝、加墊補(bǔ)償?shù)姆桨竵砘謴?fù)其裝配精度。

3.1觀察

利用換輥裝置將輥系拉出，目測(cè)輥面劃痕與不均勻磨損，初步記錄劃痕位置與深度。

3.2測(cè)量

多點(diǎn)測(cè)量并記錄各矯直輥不均勻磨損處的輥徑值。

多點(diǎn)測(cè)量并記錄各排支承輥、同排支承輥的各輥間不均勻磨損的輥徑值。

多點(diǎn)測(cè)量并記錄輥系不均勻磨損處的矯直輥與支承輥的接觸間隙值。

針對(duì)以上記錄的輥系不均勻磨損處的位置，找出所對(duì)應(yīng)的磨損原因。

3.3輥系的統(tǒng)一修磨與調(diào)整壓下量補(bǔ)償

3.3.1統(tǒng)一修磨輥身尺寸

(1)矯直輥統(tǒng)一修磨輥身尺寸。即以最大磨損值為準(zhǔn)，將11根矯直輥外徑修磨到統(tǒng)一尺寸，嚴(yán)格控制外圓公差(0～+0.05 mm)。

矯直輥外徑的有效修磨范圍(直徑)：285 mm(新輥)～273 mm(最大磨損)。

(2)支承輥統(tǒng)一修磨輥身尺寸。即以最大磨損值為準(zhǔn)，將上、下輥系的支承輥外徑分別修磨到統(tǒng)一尺寸，嚴(yán)格控制外圓公差(0～+0.05 mm)。

支承輥外徑的有效修磨范圍(直徑)：290 mm(新輥)～278 mm(最大磨損)。

3.3.2調(diào)整補(bǔ)償壓下量

(1)輥系統(tǒng)一修磨后，由于輥身直徑尺寸的減小，會(huì)使上、下矯直輥系本應(yīng)重合的相切面Q面分別提高與降低，因此產(chǎn)生輥縫誤差值ΔH=0～40.4 mm，見圖4。

1—上輥盒(2件)　2—上支承輥裝配(6排30根)

1—上輥盒(2件)　2—上支承輥裝配(6排30根)　3—上矯直輥裝配(5根)

1—下輥盒(1件)　2—下支承輥裝配(6排24根+3排6根=30根)　3—下矯直輥裝配(6根)

(2)輥縫誤差值ΔH的確定

式中，ΔHU是上輥系輥縫誤差值(mm)；ΔHL是下輥系輥縫誤差值(mm)，見圖5。

式中，DR1是新矯直輥直徑，DR1=285mm；DR2是修磨后的矯直輥直徑(mm)；DS1是新支承輥直徑，DS1=290mm；DS2是修磨后的支承輥直徑(mm)；YD是相鄰兩排支承輥中心距錯(cuò)位，YD=60 mm。

同理計(jì)算上輥系輥縫誤差ΔHU值。

按計(jì)算得出的輥縫誤差值進(jìn)行壓下量的補(bǔ)償調(diào)節(jié)，重新標(biāo)定壓下機(jī)構(gòu)零位。

考慮到矯直相切面(Q面)修磨后的降低，在布置設(shè)備時(shí)應(yīng)使矯直機(jī)的公切線位置在按最大磨損修磨后仍然高于送料輥道公切線。如圖5中，矯直公切線高于送料輥道公切線值的變化范圍是9.8mm～30mm。

(3)上輥系壓下限位的調(diào)整

按重新標(biāo)定的壓下機(jī)構(gòu)零位來設(shè)定電氣限位元件。

矯直機(jī)上輥系最大壓下行程-20mm的機(jī)械限位是由裝在上輥盒四角的墊片組厚度來控制的。完成輥系修磨后，墊片組的厚度也必須按照新修磨的輥徑重新進(jìn)行調(diào)整。見圖6、圖7、圖8。

圖7　新輥位于最大壓下行程位置-20 mm時(shí)的

圖8　最大磨損輥位于最大壓下行程位置-20 mm時(shí)的

輥系的統(tǒng)一修磨、調(diào)整補(bǔ)償壓下量的方案具有操作工藝簡單、調(diào)整精度高的優(yōu)點(diǎn)。但由于輥身的修磨尺寸均以最大磨損值為準(zhǔn)，造成的缺點(diǎn)是：輥?zhàn)拥男弈チ孔畲蠡?，使用效率最小化?/p>

3.4輥系的分組修磨與調(diào)整

輥系的分組修磨與調(diào)整主要是針對(duì)支承輥的修磨來講，其仍需先采用統(tǒng)一修磨輥身尺寸的方式完成矯直輥的修磨。

3.4.1同一組支承輥在矯直方向的分組修磨與選裝

A—同一排支承輥高度尺寸　S—軸承座輥心距輥盒安裝面機(jī)加工尺寸　R S—支承輥半徑

上、下輥系在矯直方向各有6組支承輥，每組分別由上排5個(gè)支承輥與下排4個(gè)支承輥組成，支承輥的修磨可以分組進(jìn)行。同一組支承輥的相關(guān)高度尺寸見圖9。

確定同一組支承輥高度尺寸A的公差T：

T=Q-TR

式中，Q是矯直輥相切面的平面度，Q=0.12 mm；TR是矯直輥直徑公差，TR=0.05 mm。得T=0.07 mm。

計(jì)算支承輥半徑RS的公差T1。嚴(yán)格控制S的公差：0～-0.02 mm。由此計(jì)算尺寸鏈，得出尺寸RS的公差T1為0～+0.05 mm。在修磨同一組支承輥時(shí)(下排4根，上排5根)，只需控制同一組各輥外徑偏差小于0.1 mm(一般情況下控制外徑偏差小于0.05 mm)進(jìn)行修磨、選裝。如果必須更換新輥，則需將一組支承輥全部更換。

3.4.2各組支承輥在板寬方向的補(bǔ)償

各組支承輥在矯直方向進(jìn)行分組修磨與選裝后，由于在板寬方向布置的各組支承輥間存在著輥?zhàn)又睆降牟町悾沟酶鹘M支承輥無法處于同一相切面(P面)。為實(shí)現(xiàn)支承輥對(duì)矯直輥的均勻支承作用，應(yīng)使分組修磨后的各組支承輥處于同一公切面。

修磨后的矯直輥直徑減小，會(huì)造成矯直輥的相切面(Q面)的高度相對(duì)于軋線標(biāo)高發(fā)生變化。由于生產(chǎn)線上入口和出口輥道與各導(dǎo)板高度的關(guān)系，應(yīng)使修磨后的矯直輥相切面保持在軋線標(biāo)高。

這些問題可通過采用在各支承輥軸承座下分別加墊進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償?shù)姆椒▉斫鉀Q。

輥系修磨后在板寬方向各組支承輥調(diào)整墊片的厚度尺寸見圖10。

補(bǔ)償墊片厚度的計(jì)算公式

B=L-H-S

1—矯直輥　2—支承輥　3—支承輥軸承座

根據(jù)公式可計(jì)算出輥?zhàn)釉谧畲竽p情況下的最厚墊片厚度：

H=410.36 mm

則B=18.07 mm

通過分別計(jì)算各排支承輥的調(diào)整墊片厚度尺寸，完成輥系的分組修磨與調(diào)整。

4結(jié)論

在生產(chǎn)中，輥系維護(hù)方案的確定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際使用情況。首先在設(shè)備運(yùn)行中通過數(shù)據(jù)積累和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)掌握磨損規(guī)律；再根據(jù)磨損程度、維護(hù)周期、備件存儲(chǔ)、設(shè)備條件等綜合因素來選擇修磨調(diào)整方式，既要滿足恢復(fù)設(shè)備精度的要求，又要做到經(jīng)濟(jì)合理的施工。

編輯傅冬梅