某1580熱連軋機工作輥彎輥及橫移結構分析及改進

摘 要：文章從工作輥彎輥及橫移裝置的結構出發，結合某1580mm熱連軋機實際情況，對其彎竄輥裝置中的操作側、傳動側卡板缸進行了分析及改進，現已應用于實際生產中，以期在減少停機時間、降低故障率、提高工作效率方面發揮一定的作用。

關鍵詞：工作輥彎輥；橫移；工作輥卡板缸

1 引言

目前，市場上對板帶材產品的寬度需求日益增加，厚度尺寸逐漸減薄，板型精度要求日益增加，因此怎樣有效地解決板帶材橫向厚差的變化以及因邊部和中部變形不均而出現波浪的問題，從而獲得接近理想形狀的優質板材成為各鋼鐵企業重點解決和研究的課題[1-2]。

在軋制過程中，軋件橫向厚差和板型變化主要是由輥縫形狀變化引起的，而調整軋輥輥型是獲得良好板型的關鍵因素，它的基本思想是根據實際情況隨時改變軋輥的實際凸度，使板材的橫向厚差和板型控制合理的范圍內。目前常用的調整輥型的方法有[3-5]：改變原始輥型法，改變溫度輥型法以及液壓彎輥法。前兩者都有其局限性，或者只能適應于單一規格的軋件，或者調整輥型的速度很慢；而液壓彎輥系統因其高效和高精度在板帶材軋機中得到了日益廣泛地應用，它是利用液壓缸對軋輥施加彎矩，使軋輥產生附加撓度，進而增加或者減少軋輥原有凸度，從而獲得最佳輥型。本文以板帶材連軋機典型的液壓彎輥系統-工作輥彎輥及橫移裝置為基礎，分析了其結構及其工作方式，并對某些部位進行了結構改進。

2 工作輥彎輥及橫移裝置的結構分析

工作輥彎輥及橫移裝置是板帶材軋機中的重要機構，以軋制標高面為基準可分為上彎輥裝置和下彎輥裝置，上、下彎輥裝置分別由驅動工作輥橫移的液壓缸以及四個彎竄輥缸塊組成，彎竄輥缸塊內部根據彎輥力的不同裝有一定數量的液壓缸。上彎輥裝置作用主要是平衡上工作輥部件和上支承輥零件的重量；消除上支承輥軸承中的間隙；給工作輥和支承輥之間提供足夠的壓靠力；減小上輥系和壓下之間的間隙，保證預設輥縫精度；正常工作時為工作輥提供合適的彎輥力。下彎輥裝置的的作用主要是保證下工作輥和下支承輥之間有足夠的壓靠力，同時也要滿足正常軋制需求的彎輥力。而橫移缸的主要是在工作輥推入軋機并由卡板缸鎖緊后，推動工作輥部件橫向移動，配合彎輥力共同作用，對輥縫進行調整，從而獲得高質量的板型。

如圖1，固定塊通過螺栓直接把合在機架上，上、下移動塊通過操作側端部的橫移液壓缸驅動在固定塊上滑動，彎輥缸鑲嵌在移動塊內部，通過驅動橫移液壓缸和彎輥缸，即可實現工作輥的橫移和彎輥。該彎輥缸位于上、下工作輥軸承座之間，即平衡彎輥缸對工作輥軸承座施加的力與軋制力的方向相同，這個是正彎輥法，相比于工作輥負彎輥法（彎輥缸對工作輥軸承座施加的力與軋制力方向相反）以及支承輥彎輥法來說，采用正彎輥法時設備結構簡單，彎輥力較小，并且可與工作輥平衡缸合為一體；而且在軋件咬入或拋出時，液壓系統不需要切換，因此這種結構常被用于工作輥長徑比較小的板帶材軋機上。

3 結構改進

本文針對實際操作過程中出現的問題，結合某1580彎輥及橫移裝置，進行了如下改進：

3.1 傳動側工作輥卡板缸改進

如圖2為現有傳動側卡板缸的結構，卡板缸整體鑲嵌在移動塊內，通過該液壓缸驅動推拉塊來實現工作輥的鎖緊，液壓缸的供、回油口通過連接管與外部接通，其缺點是對移動塊上連接管孔的位置精度要求比較高，在安裝連接管時，由于內部情況不明，安裝起來費工費時，而且內部泄露不易發現。

為了解決內部泄露不易發現的問題，本文將卡板缸改成了外置式結構，如圖3，它主要由雙向作用液壓缸、推拉塊、螺母、墊圈組成。液壓缸靠底部的止擋塊定位于加工成L型的移動塊上的止擋槽中，并用螺栓和移動塊連接；推拉塊套于液壓缸上，靠液壓缸驅動實現其沿活塞桿軸向滑動；推拉塊和移動塊的連接是通過雙頭螺柱、螺母、墊圈實現的，雙頭螺柱通過推拉塊上的滑槽擰入移動塊上螺栓孔中，在推拉塊外側用雙螺母、墊圈擰緊固定。為保證推拉塊能夠順暢滑動，安裝時保證墊圈和推拉塊之間有適當的間隙，雙螺母擰在墊圈外側，以實現螺母位置的自鎖，保證墊圈和推拉塊間的間隙恒定，從而使推拉塊能沿雙頭螺柱軸向能夠正常滑動。雙頭螺柱分為兩組，一組和推拉塊之間間隙配合，另一組則選用了過渡配合，它主要是對推拉塊在運動時起導向作用。

在保證同樣能夠實現對工作輥鎖緊功能的情況下，將卡板缸變為外置式，從而使液壓缸的進、回油口都在移動塊的外部，方便安裝配管，一旦有泄漏情況發生，也能及時發現。

3.2 操作側工作輥卡板缸改進

在原有結構中，活塞桿T型頭和擋塊T型滑槽采用間隙配合，見圖4，在長時間磨損后會造成它們間隙增大，擋塊活動的范圍變大，在承受沖擊力的時候容易造成T型頭斷裂；同時由于導套、卡板缸透蓋和移動塊本體三者是通過一個通長的螺栓連接的，當該螺栓在導套和透蓋之間斷裂時，導套可以通過其自身的頂絲孔取出，而透蓋仍然被斷裂的螺栓與移動塊連接，很難取出。

如圖5所示，本文對上述結構進行了改進，在連接擋塊和活塞桿時采用了方形凸臺和螺栓把合的形式，活塞桿上方形凸臺和擋塊的方形孔的配合實現了在徑向上的定位；螺栓、擋塊和活塞桿凸臺的軸肩三者共同作用實現了在活塞桿軸向上的定位，這樣保證擋塊和活塞桿始終是緊連接，不會出現擋塊松動的情況。而在導套、透蓋和移動塊本體三者連接時采用了分體連接，即透蓋和移動塊采用一組螺栓連接，導套和透蓋連接采用了另外一組螺栓連接，這樣就避免了原有結構中螺栓從中間斷裂，透蓋很難取出的情況，同時在導套和透蓋上都留有頂絲孔，這樣即使在某組螺栓斷裂時，都可以分別通過自身的頂絲孔將其順利取出。

工作輥平衡彎輥及橫移機構是板帶軋機中的重要部件，它的良好工作狀態是保證板帶材板型的關鍵，減少其故障是設計人員工作的重點，因而在設備運行維護過程中及時發現問題，并根據反饋及時對設計進行改進，不僅可以有效地降低故障率，減少停機時間，提高其工作效率，也為以后的設計提供了良好的設計基礎，因此這些改進是很有必要的。

參考文獻

[1]竇先賀，孫照芳，杜濤.1780mm熱連軋工作輥橫移裝置的改造[J].中國科技博覽，2009，（24）：212.

[2]劉寧，王柱，李文，等.濟鋼1700mm熱軋帶鋼精軋機平衡力研究[J].軋鋼，2011，28（2）：22-24，36.

[3]王曉東.彎輥裝置的故障分析與結構改造[J].冶金設備，2012，（2）：61-63.

[4]宋英玲.濟鋼寬厚板軋機彎輥缸國產化改造[J].山東冶金，2012，34（1）：72-73.

[5]冶金工業部有色金屬加工設計研究院.板帶車間機械設備設計[M].冶金工業出版社，1983.