鄭忠良

(二重(德陽)重型裝備有限公司，四川618013)

某酸軋機組主要生產(chǎn)低碳鋼，其熱軋原料為從多家其他公司外采，成品部分為本車間罩式退火爐原料，部分直接銷售供鍍鋅等機組用做原料。機組設(shè)置了三個臥式活套，入口活套和聯(lián)機活套均為4層，酸洗工藝段出口活套為兩層。機組主要生產(chǎn)帶鋼寬度700～1300 mm，帶鋼厚度1.8～4.0 mm。在實際生產(chǎn)過程中，三個活套都存在帶鋼跑偏現(xiàn)象，聯(lián)機活套帶鋼跑偏較為嚴重，套量往往達不到50%，甚至有時超過30%套量時，就會出現(xiàn)嚴重帶鋼跑偏，此時只能在機組降速和消除張力情況下，通過手動調(diào)節(jié)減小跑偏量，保證設(shè)備安全和帶鋼質(zhì)量，影響了機組生產(chǎn)節(jié)奏，制約了機組穩(wěn)定正常生產(chǎn)，本文對此進行分析，并對糾偏輥的設(shè)置提出了建議。

1 機構(gòu)介紹及分析

1.1 機構(gòu)原理

本機組的活套采用擺動門式。擺動門上的托輥安裝時，水平方向向帶鋼入口方向形成小夾角。活套車單側(cè)兩車輪帶側(cè)導(dǎo)向輥，側(cè)導(dǎo)向輥帶偏心可調(diào)。與大多數(shù)酸軋機組配置一樣，在入口活套和聯(lián)機活套的入口、中間、出口分別設(shè)置一套糾偏裝置，中間活套的入口、出口各設(shè)置一套糾偏裝置。在本項目中，1#、5#、6#、9#、10#為雙糾偏輥，2#、3#、8#為單糾偏輥，7#為三輥糾偏，4#布置在酸洗和漂洗之間。與活套相關(guān)的糾偏輥布置如表1所示。

表1 活套相關(guān)的糾偏輥布置Table 1 The arrangement of the rectifying roller related to the looper

圖1 積分調(diào)節(jié)型糾偏裝置(I型)Figure 1 The integral adjusting type of rectifying device (Type I)

糾偏裝置的種類分為比例調(diào)節(jié)型(P型)、積分調(diào)節(jié)型(I型)、比例積分型(PI型)。糾偏原理不一樣，效果也不一樣，積分調(diào)節(jié)型糾偏裝置(見圖1)通過輥子旋轉(zhuǎn)的卷軸效應(yīng)，使帶鋼回到中心線上，可調(diào)節(jié)入、出口帶鋼位置的偏差。比例調(diào)節(jié)型糾偏裝置(見圖2)的固定旋轉(zhuǎn)中心在進帶平面上，機架繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，使帶鋼作橫向移動，能調(diào)節(jié)出口帶鋼的位置相對旋轉(zhuǎn)中心位置的偏差，而不能調(diào)節(jié)進帶位置的偏差。比例積分型(PI型)疊加了卷軸效應(yīng)與軸向移動糾偏能力。

本項目單輥糾偏采用的是I型糾偏輥，六連桿機構(gòu)，如前所述，可調(diào)節(jié)帶鋼入口和出口的偏差，現(xiàn)場實際糾偏效果也比較好，糾偏裝置的入口和出口帶鋼都沒有碰到固定框架的情況發(fā)生。在參考文獻[1]中對單輥糾偏進行了運動分析，根據(jù)檢測到的帶鋼的位置可確定液壓缸需要的伸縮行程，從而控制帶鋼到機組中心。

雙輥糾偏裝置采用的是P型糾偏輥，考慮到既要改變帶鋼運行高度、又要改變帶鋼運行方向的需求，其固定旋轉(zhuǎn)中心與進帶平面存在一定距離。

圖2 比例調(diào)節(jié)型糾偏裝置(P型)Figure 2 The proportional adjustment type of rectifying device (Type P)

1.2 問題分析

眾所周知，帶鋼的跑偏可能是來料的原因(板形缺陷)，也可能是安裝的原因，還有可能是設(shè)備的自身原因。現(xiàn)場針對安裝情況，檢修整改后，跑偏情況有所改善，但不能保持。因此我們對跑偏嚴重的聯(lián)機活套相關(guān)設(shè)備進行分析。

聯(lián)機活套入口帶鋼基本不存在跑偏現(xiàn)象，經(jīng)8#糾偏輥出口的帶鋼也處于機組中心，跑偏嚴重的是活套出口層帶鋼，即9#糾偏輥入口帶鋼。

根據(jù)現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

(1)9#糾偏裝置固定旋轉(zhuǎn)中心與進帶平面不重合，在糾偏出口側(cè)帶鋼的同時會帶偏入口側(cè)帶鋼，入口側(cè)帶鋼跑偏越嚴重，糾偏裝置偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致的跑偏越嚴重。

(2)活套車單側(cè)可調(diào)側(cè)導(dǎo)向輪與軌道的間距和設(shè)計不符，偏大。

(3)活套車同側(cè)車輪用的軌道存在寬窄相差較大的情況。

(4)工作狀態(tài)下，擺動門存在不穩(wěn)的情況。

9#糾偏輥采用的是P型糾偏輥四連桿機構(gòu)，但其固定旋轉(zhuǎn)中心A距進帶平面約650 mm。從圖2可看出，液壓缸推動擺動框架繞固定旋轉(zhuǎn)中心A旋轉(zhuǎn)，擺動框架擺動角度β與出口帶鋼糾偏量δ有關(guān)。假設(shè)出口帶鋼平面與固定旋轉(zhuǎn)中心A距離為L，則tgβ=δ/L。假設(shè)δ=150 mm，則tgβ=150/6075，此時，入口側(cè)帶鋼與擺動框架一起，與擺動方向一致的軸向移動16 mm，即假定入口糾偏裝置入口帶鋼在原本沒有跑偏的情況下，會跑偏16 mm，從而加劇了糾偏輥的壓力，如果入口帶鋼本身有跑偏，則可能出現(xiàn)入口帶鋼碰到糾偏輥的固定框架，或碰到活套擺動門的固定框架的情況發(fā)生，最終損傷帶鋼邊部。

在本項目中，入口活套出口的糾偏輥形式為單輥糾偏，既可調(diào)節(jié)入口帶鋼，也可調(diào)節(jié)出口帶鋼的偏差，而中間活套及聯(lián)機活套的出口糾偏輥形式為雙輥糾偏，只能調(diào)節(jié)出口帶鋼的跑偏，不能調(diào)節(jié)入口帶鋼的跑偏。入口活套的跑偏情況也在正常范圍內(nèi)，中間活套出口帶鋼跑偏較聯(lián)機活套小，跑偏量在可接受范圍內(nèi)，出口活套的跑偏最為嚴重。為此，認為活套出口的糾偏形式是導(dǎo)致跑偏的主要原因之一。

根據(jù)現(xiàn)場實際觀察，在聯(lián)機活套的沖套過程和放套過程中，活套車的位置是變化的，如圖3所示。在沖套過程中，出現(xiàn)了B、D導(dǎo)向輥與軌道接觸，A、C導(dǎo)向輥與軌道不接觸，在放套過程中，A、C導(dǎo)向輥與軌道接觸，B、D導(dǎo)向輥與軌道不接觸。

導(dǎo)向輪與軌道間間隙原設(shè)計兩側(cè)之和為1 mm，實際上偏差較大，出現(xiàn)了單側(cè)約2 mm，即雙側(cè)達到了4 mm的情況。當(dāng)δ=2 mm時，活套車的偏移角度為arctan(4/3850)=0.06°，反向時，為-0.06°，活套車移動過程中，將使活套車偏斜，從而使帶鋼在活套車的轉(zhuǎn)向輥上產(chǎn)生螺旋效應(yīng)，加劇帶鋼的跑偏，對于1200 mm的輥徑，活套輥每轉(zhuǎn)一圈，帶鋼在輥子上的橫向偏移量約為4 mm，且在充放套的過程中，向相反方向，當(dāng)行程為30%時，活套出口到糾偏輥入口的帶鋼長度約為60 m，此時由于活套車偏斜帶來的跑偏將達到62.3 mm(未考慮擺動門的影響)。這與實際情況是吻合的。為此，認為活套車單側(cè)側(cè)導(dǎo)向輪與軌道間的間隙偏大是導(dǎo)致跑偏的第二個原因。

圖3 活套車側(cè)導(dǎo)向輪布置圖Figure 3 The arrangement diagram of the side guide wheel of looper car

活套車軌道非同批次，同一活套車同側(cè)車輪用的軌道現(xiàn)場存在寬窄相差較大的情況，導(dǎo)致側(cè)導(dǎo)向輪與軌道間隙不可能保持一致。為此，活套車運行過程中活套車不穩(wěn)，導(dǎo)致活套車上轉(zhuǎn)向輥與機組中心線的位置狀態(tài)發(fā)生變化，而單純調(diào)整活套車上的轉(zhuǎn)向輥是解決不了的。

在工作狀態(tài)下，擺動門的位置變化也會導(dǎo)致帶鋼運動方向的變化?？赏ㄟ^加墊的方式調(diào)整改善其工作狀態(tài)，當(dāng)在工作狀態(tài)下，擺動門位置相對固定的情況下，調(diào)整擺動門上托輥的角度，可極大地改善帶鋼的跑偏狀態(tài)。

2 處理方案

根據(jù)以上分析，從設(shè)備角度看，帶鋼跑偏問題

出在活套里，由于活套車及擺動門不穩(wěn)的情況下產(chǎn)生的?；钐壮隹趲т撆芷潜厝磺闆r，需通過調(diào)整活套車本身、活套車上轉(zhuǎn)向輥的位置、擺動門來減少帶鋼跑偏，在活套出口帶鋼已經(jīng)跑偏的情況下，需利用9#糾偏輥將帶鋼糾正到正確位置上，目前的9#糾偏裝置不能滿足此要求。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，為整改方便，減少整改費用，節(jié)約整改時間，提出了以下整改意見，供現(xiàn)場擇機實施。

將9#糾偏輥調(diào)整為糾入口，不糾出口，即將鉸點移到下部，帶鋼位置檢測裝置移動到入口，檢測9#糾偏輥入口帶鋼的跑偏狀態(tài)，并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整9#糾偏輥的位置，保證其入口帶鋼在機組的中心，這樣，則可極大地改善目前帶鋼的跑偏狀態(tài)。

3 結(jié)論

糾偏輥的選型合適可以減少帶鋼的跑偏，增大可用的活套量，從而提高機組的生產(chǎn)率?；钐壮隹诓捎每烧{(diào)節(jié)入口也可調(diào)節(jié)出口的帶鋼跑偏糾偏裝置是更好的選擇，即優(yōu)先采用I型或PI型糾偏裝置。