孟思怡

（河鋼集團(tuán)河鋼股份，河北 邯鄲 056000）

0 引言

熱軋卷取機(jī)是熱軋生產(chǎn)線的主要設(shè)備，其作用是將經(jīng)精軋完成之后的帶鋼卷取成卷，便于帶鋼的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。熱軋卷筒是卷取機(jī)最重要的部件，對(duì)帶鋼成形的好壞，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的高低具有決定性的作用。目前，國(guó)內(nèi)外熱軋卷筒普遍采用連桿—柱塞斜楔式結(jié)構(gòu)，該種型式已廣泛應(yīng)用于熱軋生產(chǎn)線上，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作性能可靠穩(wěn)定。但卷筒長(zhǎng)期工作在高溫、高速條件下，且負(fù)荷高、沖擊力大，環(huán)境相對(duì)惡劣。因此，對(duì)卷筒進(jìn)行維護(hù)尤為重要。只有積極開展針對(duì)性的卷筒維護(hù)工作，才能保證卷取機(jī)正常生產(chǎn)，有效延長(zhǎng)卷筒使用周期，提高熱軋生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。

1 熱軋卷筒機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 卷筒結(jié)構(gòu)組成

卷筒種類較多，目前，國(guó)內(nèi)外熱軋卷筒普遍采用連桿—柱塞斜楔式結(jié)構(gòu)。卷筒主要由空心主軸、棱錐芯軸、連桿、柱塞、扇形板、漲縮油缸和聯(lián)軸器等部分組成[1-2]?？招闹鬏S內(nèi)部有軸向貫通孔和徑向貫通孔，棱錐芯軸安裝在軸向孔內(nèi)，能夠在空心軸內(nèi)沿軸向自由移動(dòng)。空心主軸傳動(dòng)側(cè)和漲縮油缸連接，棱錐芯軸在卷筒操作側(cè)方向設(shè)置有多節(jié)棱錐面，棱錐面和空心主軸徑向孔內(nèi)柱塞的斜面接觸。棱錐芯軸傳動(dòng)側(cè)通過聯(lián)軸器與油缸連接，并隨漲縮油缸在空心主軸徑向孔中沿軸線進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。卷筒扇形板通過連桿機(jī)構(gòu)和棱錐芯軸接連，扇形板底部平面與柱塞相連，柱塞在棱錐芯軸運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)下沿徑向往復(fù)帶動(dòng)扇形板漲縮。

1.2 卷筒工作原理

卷取機(jī)在卷取過程中,卷筒在電機(jī)、減速機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)。棱錐芯軸在油缸的驅(qū)動(dòng)下，在空心軸內(nèi)向傳動(dòng)側(cè)移動(dòng)，棱錐芯軸左端的楔形面推動(dòng)柱塞向外移，柱塞外端面推動(dòng)扇形板向外擴(kuò)張（即卷筒漲開）。當(dāng)卷筒的直徑漲大到設(shè)定值時(shí)，在3 個(gè)助卷輥的共同作用下，卷取機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)卷取帶鋼。當(dāng)帶鋼纏繞卷取3～5 圈后，助卷輥全部打開，楔形拉桿在液壓油缸的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)沿徑向向外移動(dòng)，卷筒完成二次擴(kuò)張。此時(shí)，帶鋼已被卷緊，卷筒按正常速度卷取帶鋼，并和最后道次精軋機(jī)建立起相對(duì)穩(wěn)定的卷取張力。當(dāng)整卷帶鋼完成卷取,卷取機(jī)停止工作,卷筒停止運(yùn)轉(zhuǎn)。棱錐芯軸在漲縮油缸的驅(qū)動(dòng)下，沿空心主軸內(nèi)部軸向通孔向操作側(cè)方向移動(dòng)，柱塞在棱錐芯軸作用下向內(nèi)移動(dòng)，楔形芯軸通過連桿拉動(dòng)扇形板向內(nèi)收縮，卷筒直徑縮至卸卷狀態(tài)，開始卸卷。

2 熱軋卷筒維護(hù)要點(diǎn)分析

2.1 卷筒軸承維護(hù)

由于熱軋卷筒處在高溫、高速條件下，承受負(fù)荷高、沖擊力大，環(huán)境惡劣，容易造成軸承損壞、抱死等情況。目前，熱軋卷筒采用三點(diǎn)支撐，卷筒活動(dòng)支承中心線由于受較大沖擊力影響，可能存在支撐軸承中心和卷筒中心不在同一條中心線上的現(xiàn)象，造成卷筒的軸承預(yù)載力嚴(yán)重超限，影響軸承使用壽命[3]。熱軋卷筒總共裝配3 盤軸承，其中：在卷筒操作側(cè)裝配1 盤雙列圓錐滾子軸承，作為卷筒的輔助支撐。在卷筒傳動(dòng)側(cè)裝配2 盤雙列圓錐滾子軸承，作為卷筒的主支撐。

2.1.1 卷取機(jī)操作側(cè)軸承維護(hù)

操作側(cè)軸承由兩組活動(dòng)支撐固定，其相應(yīng)維護(hù)要點(diǎn)如下：

1）保證操作側(cè)軸承和兩個(gè)支承臂的間隙符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可有效避免軸承受到徑向力作用。如果軸承受到的徑向力相對(duì)較大，軸承的徑向游隙相對(duì)變小，容易發(fā)生軸承抱死現(xiàn)象。正常工作情況下，水平偏心銷需要旋轉(zhuǎn)3.75°，保證在水平方向的偏心量為4 mm，垂直偏心銷也要相應(yīng)旋轉(zhuǎn)3.75°，在垂直方向保證偏心量為4 mm。

2）此軸承通常設(shè)置為手動(dòng)潤(rùn)滑，加油周期為1 個(gè)月左右，加油量為1 L。在手動(dòng)加油過程中，由于卷取機(jī)需要持續(xù)水冷卻，要注意觀察軸承是否有進(jìn)水現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)軸承進(jìn)水，為避免軸承出現(xiàn)異常情況，在下一個(gè)定期檢修周期必須更換此卷筒。

2.1.2 卷取機(jī)傳動(dòng)側(cè)軸承維護(hù)

傳動(dòng)側(cè)軸承共安裝2 盤，設(shè)計(jì)可同時(shí)裝2 盤軸承的一體化軸承座，通過8 條預(yù)緊螺栓固定在卷取機(jī)的機(jī)架上，卷筒主要由傳動(dòng)側(cè)軸承支撐。

1）傳動(dòng)側(cè)軸承采用集中潤(rùn)滑，需每星期定時(shí)檢查干油分配器的供油情況，并對(duì)軸承溫度情況進(jìn)行監(jiān)控，避免軸承抱死，造成生產(chǎn)設(shè)備事故。

2）由于卷筒承受的負(fù)荷高，沖擊力大，為避免設(shè)備事故發(fā)生，需要定期檢查軸承座安裝螺栓的預(yù)緊力。檢查過程中，依據(jù)預(yù)緊螺栓使用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用液壓力矩扳手對(duì)螺栓的預(yù)緊力進(jìn)行檢查、調(diào)整。

2.2 卷筒扇形板維護(hù)

扇形板通過連桿機(jī)構(gòu)與棱錐芯軸連接，為保證扇形板漲縮平穩(wěn)，每塊扇形板與棱錐芯軸有3 個(gè)柱塞相連。

1）扇形板在卷取機(jī)卸卷工作完成后，原本和高溫帶鋼緊密接觸并受到一定約束的扇形板突然被卷取機(jī)的冷卻水冷卻，由于內(nèi)部熱應(yīng)力的作用，在扇形板表面很容易產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。為降本增效，提高扇形板的使用壽命，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化卷筒和助卷輥冷卻水的水量，在卷取機(jī)交替使用過程中，要對(duì)扇形板持續(xù)冷卻，以增加冷卻時(shí)間，確保扇形板得到充分冷卻，盡可能降低內(nèi)部熱應(yīng)力作用，避免扇形板表面產(chǎn)生龜裂。

2）為確保卷取過程中助卷輥和卷筒不發(fā)生碰撞，要定期檢測(cè)調(diào)整卷筒和助卷輥的平行度，平行度誤差標(biāo)準(zhǔn)≤0.2 mm，并且要著重注意調(diào)整助卷輥和卷筒間隙，在卷筒縮徑位置，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整范圍為5 mm±2 mm。

3）扇形板是由銷軸通過螺栓和棱錐芯軸連接的，為防止螺母由于受頻繁的沖擊力而松動(dòng)，固定螺母必須在擰緊后再進(jìn)行焊接加固。因此，需要定期檢查固定螺母，檢查焊口是否存在隱患，是否有裂紋、開焊等現(xiàn)象。如果一塊扇形板的2 個(gè)螺母焊口同時(shí)開焊，容易造成銷軸竄動(dòng)，出現(xiàn)扇形板脫落等現(xiàn)象，導(dǎo)致重大設(shè)備事故出現(xiàn)。

2.3 卷筒信號(hào)板維護(hù)

熱軋卷筒的漲徑是由信號(hào)板通過超聲波傳感器反饋至電控系統(tǒng)，信號(hào)板平面度的質(zhì)量直接影響伺服系統(tǒng)的控制精度。因此，其平面度要作為重點(diǎn)維護(hù)項(xiàng)目，在檢修維護(hù)過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。平面度安裝要求在0.5 mm 以內(nèi)。帶鋼生產(chǎn)過程中，要密切關(guān)注信號(hào)板和連接體螺栓連接情況，對(duì)連接體固定螺栓的緊固情況也要給以重點(diǎn)關(guān)注。

2.4 卷筒柱塞維護(hù)

卷筒內(nèi)部柱塞的下表面是楔形的，通過棱錐芯軸在空心主軸內(nèi)沿軸向往返直線移動(dòng)來控制扇形板的漲縮，實(shí)現(xiàn)卷筒的漲縮[4]。柱塞內(nèi)安裝有張力彈簧，其主要作用是有效消除棱錐芯軸和扇形板的機(jī)械間隙，如果彈簧失效，會(huì)造成扇形板在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不能到達(dá)最大漲開位置，導(dǎo)致扇形板在卷筒和末架精軋機(jī)建立張力的過程不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，影響卷取質(zhì)量。

1）柱塞的下楔形面和棱錐芯軸的表面采用干油潤(rùn)滑，考慮到此部位潤(rùn)滑的重要性，單獨(dú)設(shè)立了1臺(tái)集中干油泵進(jìn)行卷筒潤(rùn)滑。日常維護(hù)的過程中,要重點(diǎn)關(guān)注此干油系統(tǒng)的工作情況，觀察干油系統(tǒng)潤(rùn)滑是否正常。

2）合理選用柱塞內(nèi)彈簧。由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)條件有限，現(xiàn)場(chǎng)不具備更換彈簧條件，在卷筒定期修復(fù)時(shí)，要特別強(qiáng)調(diào)彈簧的選用，盡可能選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)彈簧，這樣才能保證彈簧質(zhì)量，提高卷筒修復(fù)質(zhì)量，有效延長(zhǎng)卷筒的使用周期。

2.5 卷筒潤(rùn)滑維護(hù)

熱軋卷筒滑動(dòng)接觸面潤(rùn)滑十分重要，其潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行狀況，直接影響著卷筒運(yùn)行狀態(tài)和使用壽命?；票砻嫒鄙贊?rùn)滑脂時(shí)，將造成表面磨損加速，從而導(dǎo)致滑動(dòng)表面之間的間隙增大，進(jìn)而影響卷筒脹縮的精度，甚至影響卷筒正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

熱軋卷筒的潤(rùn)滑部位除軸承和柱塞的下楔形面要重點(diǎn)關(guān)注外，其他幾個(gè)具有相對(duì)滑移的接觸面也要給予重視，一是扇形板導(dǎo)向面，二是空心主軸軸向通孔和徑向通孔，三是棱錐芯軸的楔形滑移面。維護(hù)時(shí)主要檢查滑移表面潤(rùn)滑情況，潤(rùn)滑系統(tǒng)干油分配器及管路是否存在內(nèi)部堵塞或泄露現(xiàn)象，并對(duì)潤(rùn)滑油用量進(jìn)行合理分析，以避免油路堵塞或干油分配器不工作，造成滑動(dòng)表面缺少潤(rùn)滑，以及由于潤(rùn)滑系統(tǒng)泄漏而造成系統(tǒng)油壓不足，達(dá)不到潤(rùn)滑效果。

3 結(jié)語(yǔ)

基于熱軋卷取機(jī)的卷筒結(jié)構(gòu)和工作原理，重點(diǎn)分析了熱軋卷筒維護(hù)要點(diǎn)，在卷筒維護(hù)過程中，要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況,不斷加強(qiáng)點(diǎn)檢工作，進(jìn)行針對(duì)性的維護(hù)，將卷筒存在的隱患問題消除在萌芽狀態(tài)，延長(zhǎng)卷筒使用周期，提高卷取設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，從而有效提高熱軋生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。