朱志鵬,胡潤平,汪濤,邱宏光,韓立志,黃爽
(首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司,河北 唐山 063200)
入口側(cè)導板安裝在粗軋立輥軋機E1前工作輥道上,其前后推桿通過同步軸保持動作一致,進而實現(xiàn)對中板坯的功能。側(cè)導板分為喇叭口段和平行段。平行段為主動件,其操作側(cè)由上推桿支撐、驅(qū)動,傳動側(cè)由下推桿支撐、驅(qū)動,最終由前后兩條液壓缸、同步軸共同實現(xiàn)對中操作。喇叭口段起導向作用,入口側(cè)由固定頂銷支撐,出口側(cè)由鉸接銷軸支撐;其為從動件,通過鉸接銷軸由平行段驅(qū)動動作,同時固定頂銷(旋轉(zhuǎn)軸)隨側(cè)導板打開/關(guān)閉在橢圓型導槽孔內(nèi)往復滑動。
圖1 側(cè)導板基本結(jié)構(gòu)
平行段操作側(cè)側(cè)導板安裝在上推桿上,其傳動側(cè)側(cè)導板安裝在下推桿上。
上推桿的下表面、下推桿的上表面安裝有齒條。液壓缸缸桿伸出時,上推桿伸出,操作側(cè)側(cè)導板關(guān)閉。同時,通過齒條、同步軸的嚙合作用,下推桿縮回,傳動側(cè)側(cè)導板(與操作側(cè)側(cè)導板)同步關(guān)閉。 側(cè)導板基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1580產(chǎn)線R1/R2為可逆軋機。正向軋制時,板坯由喇叭口段導入平行段,再經(jīng)平行段對中后進入軋機。板坯進入平行段側(cè)導板時,入口預(yù)留孔距鉸接銷軸較遠,板坯頭部接近入口預(yù)留孔時,已完成部分導向、對中操作,因此板柸頭部不會頂、撞預(yù)留孔。
逆向軋制時,板坯尾部從E1/R1逆向進入平行段側(cè)導板。此時,不僅結(jié)構(gòu)上沒喇叭口段導向,且出口預(yù)留孔距側(cè)導板出口側(cè)較近,板坯尾部接近出口預(yù)留孔時,板坯未經(jīng)過導向、對中操作。此時,若板坯跑偏,其尾部棱角會頂、撞出口預(yù)留孔,甚至頂、撞入口預(yù)留孔,造成側(cè)導板、拐臂一同向入口側(cè)竄動。當竄量值大于軸承座/拐臂入口側(cè)的間隙值,寬規(guī)格板坯軋制時,由于拐臂、軸承座之間的機械干涉,側(cè)導板無法打開到程序設(shè)定位,會造成板坯回退和非計劃停機。側(cè)導板俯視圖如圖2所示。
圖2 側(cè)導板俯視圖
圖3 拐臂與兩側(cè)軸承座示意圖
D為拐臂與兩側(cè)軸承座間隙值(初始狀態(tài)D=D1=D2),如圖3所示。
c、d為推桿與方型銅套間隙值,如圖4所示(M-M剖視圖)。
a、b為推桿與側(cè)導板間隙值,如圖4所示。
E為開口度1670mm時,固定頂銷、導槽出口側(cè)間隙值,如圖5所示。
G問問開口度1670mm時,固定頂銷、導槽入口側(cè)間隙值,如圖5所示。
圖4 推桿、方型銅套/側(cè)導板間隙示意圖
圖5 頂銷、導槽(孔)間隙示意圖
側(cè)導板竄量值用K表示。分析側(cè)導板機械結(jié)構(gòu),為避免板坯回退和非計劃停機,必須令K≤D。比較c、a、E,取其中數(shù)值最小者為X。
若X<D,當竄量值達到X時,由于機械結(jié)構(gòu)限制,必然K≤D,且竄量值將保持X不變。此時,機械結(jié)構(gòu)限制在一定程度上起到了機械安全限位的作用。隨著機械貼合部位的磨損、變形、破壞,當現(xiàn)場X>D時,或者圖紙上即為X>D,此時,若K>D,寬規(guī)格板坯軋制時則會發(fā)生停機事故。
下面根據(jù)圖紙進行計算D、c、a、E數(shù)值。
D=(800-570-170)/2=30mm,c=d=(560-260)/2=80mm
a=b=(800-560)/2=120mm,E=270-220/2=160mm(G=300-220/2=190mm)。
綜上所述,D<X=c<a<E。當(K>D)、寬規(guī)格鋼種軋制時,側(cè)導板將無法打開到程序設(shè)定位,會發(fā)生停機事故,這增加了設(shè)備運維風險和難度。
圖6 竄量調(diào)整示意圖
先將側(cè)導板開口度打到1670mm,此時喇叭口段、平行段的中軸線共線,且與頂銷軸線共面,此時,調(diào)整側(cè)導板竄量克服的阻力最小。
在操作側(cè)側(cè)導板吊裝孔內(nèi)插入螺栓M48X490,將手壓千斤頂尾部頂在推桿上,缸頭頂在M48X490螺帽上,手動加壓消除側(cè)導板竄量,直至拐臂中線位于兩軸承座間隙中位為止。側(cè)導板竄量調(diào)整方法示意圖,如圖6所示。
以上方案所需工時最短、工器具最少,利用日常精軋換輥時間即可進行施工(需工人3人,工時10分鐘以內(nèi))。
首先,逆向軋制時,減小(預(yù)留孔處)板坯對側(cè)導板的沖擊力。預(yù)留孔為軋機前后表檢測量預(yù)留孔,由于R1/R2表檢安裝于軋機出口側(cè),因此可取消入口側(cè)導板的預(yù)留孔:(1)提報備件,延長側(cè)導板耐磨板長度。將入口側(cè)第1、2塊耐磨板出口側(cè)加長,從而消除預(yù)留孔:延長的耐磨板類似懸臂梁,無固定支撐,若其受板坯頂撞會向內(nèi)側(cè)發(fā)生一定塑性變形。耐磨板改造前后,正向都可順利軋制;按此方案改造后,逆向軋制時,耐磨板即使變形仍起導向作用,可減小沖擊力。(2)制作過度塊(其外表面與耐磨板外表面共面),安裝在預(yù)留孔內(nèi),將板坯、側(cè)導板間沖擊力轉(zhuǎn)化為滑動摩擦力。(3)側(cè)導板下線后,在機械廠修復,徹底消除預(yù)留孔。同時延長耐磨板長度,使平行段側(cè)導板內(nèi)表面光滑過渡。
現(xiàn)場為了節(jié)省時間、成本,盡快消除隱患,采用了方法2)。
其次,設(shè)計機械安全限位塊,通過機械硬限位將竄量控制在安全范圍內(nèi)。根據(jù)側(cè)導板機械結(jié)構(gòu),將安全擋塊設(shè)計于推桿/側(cè)導板間隙內(nèi)、緊貼側(cè)導板內(nèi)壁上,如圖4所示。
安全擋塊的厚度Y≥a-D+Z=90+Z。其中Z為安全值,此處取Z=5mm,取Y=95mm。安裝限位塊后,a變?yōu)閍’,此時a’=25mm=X<D=30mm。
在線側(cè)導板在工作過程中,在時間T1內(nèi),竄量從0達到25mm;之后,隨著機械貼合部位磨損、變形、破壞,在時間T2內(nèi),a’數(shù)值增加量≥5mm后,寬規(guī)格板坯軋制時會發(fā)生停機事故。
在正常軋鋼的前提下,時間T(T=T1+T2)為設(shè)備、操作人員發(fā)現(xiàn)、處理側(cè)導板竄量這個隱患創(chuàng)造了有利條件。
正常軋制中,發(fā)現(xiàn)板坯跑偏,即刻向操作人員反饋,關(guān)注、調(diào)整軋制參數(shù),避免板坯跑偏。
點巡檢人員、操作人員監(jiān)控間隙值D、推桿與安全限位塊間隙值a’,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
軋制中,點巡檢人員、操作人員監(jiān)控推桿震動,一旦震動加劇,即可能a’=0。此時,機械安全限位塊、推桿硬貼合,側(cè)導板直接將震動傳遞到推桿上。此時,馬上組織人員檢查間隙量,及時組織處理,避免隱患擴大化。
隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展,設(shè)備運維也在不斷進步。我們在提高軋鋼設(shè)備自動化水平的同時,也要努力發(fā)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)缺陷,降低設(shè)備運維風險、難度、工作量,確保側(cè)導板等軋鋼設(shè)備功能投入和軋鋼生產(chǎn)順穩(wěn),本研究旨在能夠?qū)Υ笮桶鍘к垯C——側(cè)導板等設(shè)備隱患的分析、解決提供一定的借鑒作用。