高衛(wèi)軍 余愛祥 周鐵強 王在芪

(二重(德陽)重型裝備有限公司，四川618000)

某廠1780 mm熱帶鋼連軋機組是我公司自主設(shè)計的一條熱連軋生產(chǎn)線，R1四輥粗軋機是該熱連軋生產(chǎn)線的核心設(shè)備之一，它與E1前工作輥道、E1軋機入口側(cè)導(dǎo)板、E1立輥軋機、R1粗軋機主傳動、R1快速換輥裝置、R1出口側(cè)導(dǎo)板、R1后工作輥道等組成粗軋機區(qū)域。其作用是將連鑄坯軋制到所要求的中間坯厚度。隨著生產(chǎn)的進行(軋輥的磨損)，勢必造成軋輥直徑變小，從而造成軋制標高的下降，為了補償軋輥的磨損，保證軋制標高滿足要求，設(shè)定了標高調(diào)整裝置。

1 R1四輥粗軋機介紹

1.1 設(shè)備組成

R1四輥可逆粗軋機本體主要由機架裝配、軋輥裝配、壓下裝置、上支承輥平衡裝置、工作輥彎輥平衡裝置、下輥標高調(diào)整裝置、軋輥抬升裝置、導(dǎo)衛(wèi)冷卻及除鱗裝置和平臺等組成，如圖1所示。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

型式：四輥可逆式

最大軋制壓力/MN：42

工作輥直徑/mm：?1200/?1100

工作輥輥身長度/mm：1780

支承輥直徑/mm：?1600/?1450

支承輥輥身長度/mm：1780

1—軋機機架底板 2—標高調(diào)整裝置 3—下支承輥裝配 4—下工作輥裝配 5—彎輥平衡裝置 6—上工作輥裝配 7—上支承輥裝配 8—軋機機架裝配 9—壓下裝置 10—上支承輥平衡裝置圖1 R1四輥粗軋機的設(shè)備結(jié)構(gòu)Figure 1 Device structure of R1 four-roll rough mill

壓下裝置：電動APC+液壓HGC

軋線標高調(diào)整裝置：液壓驅(qū)動自動調(diào)整階梯墊

階梯墊最大調(diào)整量/mm：175

液壓墊調(diào)整液壓缸：1臺

工作行程/mm：1280

名義軋線標高/mm：+840

1.3 軋制線標高調(diào)整裝置的工作原理

軋制線標高調(diào)整裝置位于機架下部，用于調(diào)整軋線標高和更換支承輥，可使軋線標高保持在一定的范圍里。通過軌道抬升裝置的四只液壓缸驅(qū)動的提升機構(gòu)將下支承輥抬起，由液壓墊調(diào)整液壓缸，將墊塊換到設(shè)定的位置，液壓缸帶位移傳感器可實現(xiàn)自動到位。如圖2所示。

1—軌道抬升裝置 2—軋機牌坊 3—軌道抬升裝置 4—液壓缸 5—液壓墊 6—圓弧墊圖2 軋制線標高調(diào)整裝置Figure 2 Elevation adjustment device of rolling line

2 設(shè)備使用現(xiàn)狀

2.1 軋制線高度允許變化范圍

R1四輥粗軋機的名義軋制標高為+840 mm。軋輥磨損后，通過液壓階梯墊調(diào)整軋制標高，使軋制線高度維持在+835～+850 mm的合理范圍內(nèi)，確保軋制的順利進行。

2.2 液壓墊組成

軋制線標高調(diào)整裝置中液壓墊的高度分配如圖3和表1所示。

從表1中可以看出：液壓墊共分為9級，其中0級為換輥級，即換輥時才使用此級液壓墊；圓弧墊分為兩檔，厚度分別為150 mm和240 mm。其余各級根據(jù)軋輥的磨損量來自動進行調(diào)整。

2.3 階梯墊的使用規(guī)則

根據(jù)設(shè)備的設(shè)計要求，最大輥徑(即工作輥?1200 mm、支承輥?1600 mm)時，采用150 mm厚的一檔支承輥圓弧墊及90 mm厚的2級液壓墊，此時的軋制線高度為設(shè)計的名義軋制線標高+840 mm(由圖1可以看出)。

設(shè)定工作輥的磨損為△工，支承輥的磨損為△支，則由于整個下輥系的磨損造成軋制標高的變化值為△總：

△工=D工-D工實

△支=D支-D支實

△總=(△工+△支)/2

式中，D工為下工作輥的最大直徑，單位mm；D工實為下工作輥磨損后實際測量的直徑，單位mm。D支為下支承輥的最大直徑，單位mm；D支實為下支承輥磨損后實際測量的直徑，單位mm。

計算出下輥系總的磨損量△總后，根據(jù)表2進行選擇使用液壓墊及圓弧墊，圓弧墊由操作工在磨輥間安裝在下支承輥軸承座上。

3 設(shè)備使用存在的問題

從表2中可以看出，液壓墊及圓弧墊是根據(jù)軋輥總的磨損量進行選用的，圓弧墊只有靠人工在線安裝在下支承輥軸承座下面。隨著生產(chǎn)的進行，勢必存在備件軋輥磨損量不一致。在實際生產(chǎn)中，支承輥的換輥周期比較長，而工作輥的換輥周期基本上是每個班(常規(guī)一個班為8 h)需要更換一次。假設(shè)軋機內(nèi)正在生產(chǎn)的輥系支承輥圓弧墊為150 mm厚的一檔，如果工作輥自身的磨損量超過90 mm，是無論如何也無法與機內(nèi)的支承輥配合使用的，此時需要花更多的時間來更換支承輥，影響其正常的生產(chǎn)節(jié)奏。

簡而言之就是同一種支承輥輥系(同一直徑)不能完全與所有的工作輥輥系(不同的工作輥輥徑)配合使用，存在設(shè)計缺陷。

4 原因分析

從圖3和表2中可以看出，存在問題的根本原因有兩點：

(1)最大輥系時，維持軋制標高位置的液壓墊厚度為90 mm，此時的液壓墊調(diào)整總高度為90 mm，小于工作輥自身的最大修磨量100 mm，所以液壓墊自身調(diào)整量無法補償工作輥的磨損。

(2)支承輥的圓弧墊的設(shè)計檔級太少，只有150 mm厚和240 mm厚兩檔，兩檔之間相差90 mm，跨度太大，幾乎與液壓墊的調(diào)整高度一致，所以很難保證同一圓弧墊情況下的支承輥直徑能配合使用所有的工作輥直徑。

5 解決方案

將液壓缸行程增大155 mm，液壓墊墊中的第8級厚度175 mm調(diào)整為180 mm，并再增加一個厚度為190 mm的第9級液壓墊。維持原設(shè)計最大輥徑(即工作輥?1200 mm、支承輥?1600 mm)時，采用150 mm厚的一檔支承輥圓弧墊及90 mm厚的2級液壓墊，將軋制線高度維持在設(shè)

圖3 液壓墊的組成結(jié)構(gòu)Figure 3 Constitute structure of hydraulic cushion

表1 軋制線標高調(diào)整裝置液壓墊的組成(單位：mm)Table 1 Constitutes of hydraulic cushion for rolling line elevation adjustment device (mm)

表2 階梯墊的使用規(guī)則(單位：mm)Table 2 Operation rule of step pad (mm)

圖4 調(diào)整后的液壓墊組成結(jié)構(gòu)Figure 4 Constitute structure of hydraulic cushion after adjustment

表3 調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的厚度參數(shù)(單位：mm)Table Thickness parameters of hydraulic cushion and circular pad after adjustment (mm)

表4 調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的使用規(guī)則(單位：mm)Table 4 Operation rule of hydraulic cushion and circular pad after adjustment (mm)

計的名義軋制線標高+840 mm上。并將下支承輥軸承座上的圓弧墊設(shè)置為4檔，其厚度分別為150 mm、175 mm、200 mm、225 mm。

(1)液壓墊設(shè)備結(jié)構(gòu)的調(diào)整如圖4所示。

(2)調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的厚度參數(shù)如表3所示。

(3)調(diào)整后的液壓墊及圓弧墊的使用規(guī)則如表4所示。

表5 調(diào)整后軋輥及圓弧墊的配對情況Table 5 Matching situation of rolls and circularpad after adjustment

6 達到的預(yù)期效果

通過上述解決方案，不同的支承輥輥徑下配有不同檔級厚度的圓弧墊，以保證每種支承輥輥徑下均能適應(yīng)所有的工作輥輥徑(在設(shè)計允許范圍內(nèi))。整改后，設(shè)備的使用更加合理，用戶無需再針對每一種支承輥輥徑選配與之相應(yīng)的工作輥輥徑，減免用戶不必要的備輥工作。并且不會存在機內(nèi)的支承輥輥徑不能適用于現(xiàn)有重磨好后的工作輥直徑，導(dǎo)致需要更換機內(nèi)支承輥的情況，間接提高了生產(chǎn)效率。

整改后的軋輥及圓弧墊配對情況見表5。

7 結(jié)論

通過對某鋼廠熱軋生產(chǎn)線中R1四輥粗軋機生產(chǎn)中存在的問題，從原設(shè)計原理分析、使用現(xiàn)狀、液壓墊的使用規(guī)則中找出產(chǎn)生問題的根本原因，制定了相應(yīng)的解決方案，從根本上解決了同一種支承輥輥系不能完全與所有的工作輥輥系配合使用的問題，減少了不必要的備輥工作，方便操作，間接提高了生產(chǎn)效率。