精軋機入口導衛立導輥設計

劉長青

摘 要：鋼廠實際生產過程中，精軋機組中的入口導衛耐磨板總是會出現很嚴重的劃痕，影響鋼廠的生產。文章討論了利用增加立導輥的方法，把原來面接觸摩擦改成線接觸摩擦，減小了耐磨板上的劃痕。此方法已應用于實踐中，取得很好的效果。

關鍵詞：入口導衛；耐磨板；立導輥

精軋機間入口導衛的主要作用是引導帶鋼進入軋機實現正常軋制，同時使軋件對準軋制中心線，防止帶鋼頭部跑偏。其是由導衛本體和寬度調整機構等組成。內部裝有耐磨板的導衛本體裝在導衛框架上，寬度調整時沿框架上的滑道滑動，導衛框架裝在兩機架間托梁上。

1 問題產生

在熱連軋設備中，精軋機組前面一般會設置小立輥軋機，目的是將中間坯對準軋制中心線導入精軋機組并進行齊邊軋制[1]。但實際過程中，部分鋼廠會取消小立輥軋機。這種做法的不足之處在于：導衛本體內部的耐磨板，經過長時間和帶鋼邊部的摩擦和頻繁沖擊，表面就會出現很嚴重的劃痕，尤其以F1入口導衛本體上耐磨板的磨損最為嚴重，磨損量至少有10mm，影響帶鋼邊部質量。

2 改進思路

在導衛體的入口和出口分別加入一個立導輥裝置，并且立導輥的母線要高于耐磨板的表面，帶鋼進入導衛體時，先接觸立導輥，而后可能接觸到耐磨板。當穿鋼結束，帶鋼張力建立起來，正常軋制時，帶鋼僅會與立導輥接觸。這樣帶鋼由原來與耐磨板的面接觸就改為了與立導輥的線接觸，大大減少帶鋼和耐磨板的接觸面積。

支座兩側的邊板，用于固定在導衛體上，通過螺栓把合。立導輥裝置放到支座槽里，用固定塊定位，防止立導輥裝置發生竄動，同時用螺栓將固定塊固定，立導輥軸并不轉動。設計固定塊同時也方便了立導輥的拆卸。對于導衛體的修改如下：在原有基礎上，在導衛體靠近出口側的邊上開兩個矩形窗口，并且在外側加上凸臺，以便固定支座。在支座兩側的邊板上增加墊片組，以彌補立導輥輥身的磨損。由于帶鋼溫度高，立導輥要進行輥身冷卻，并且是內部水冷。外部冷卻的話，冷卻水會噴到鋼板上。軸承要采取自動潤滑，減少工人工作量。其次，立導輥裝配有兩種，分為入口立導輥裝配和出口立導輥裝配，主要是立導輥軸長度上的區別。

3 生產實例

以某廠1450為例，根據該熱連軋線入口導衛的尺寸，設定入口立導輥軸的長度為260mm，立導輥為191mm；出口立導輥軸的長度為247mm，立導輥為175mm。

立導輥外徑尺寸定為158mm，安裝到導衛本體之后，立導輥母線高于耐磨板10mm。F1入口導衛最大開口度1630mm，最小開口度750mm，產品帶鋼寬度830-1520mm，所以高出耐磨板10mm不會影響正常軋制。立導輥不能在導衛寬度調整時，與軋機機架干涉。立導輥設計成空心的，減小了轉動慣量，能快速響應。軸承由于工作在沖擊頻繁，溫度高的環境下，并且在承受徑向力的同時，要承受軸向力。故選用雙列向心軸承，該軸承徑向負荷能力大，亦能承受重大荷重及沖擊負荷。

3.1 立導輥轉動慣量的計算

對于圓柱體當回轉軸是圓柱體軸線時：J=mr^2/2，其中m是圓柱體的質量，r是圓柱體的半徑[2]。對于空心圓柱體關于中心軸的轉動慣量，可以看成是兩個實心圓柱體組成。經過推導計算得到空心圓柱體的轉動慣量計算公式：

通過對比可以看出采用空心立導輥設計，可以減少轉動慣量，提高響應速度。

4 結束語

以上的關于精軋機入口導衛立導輥的設計已在某廠得到實現，實踐的結果證明此種改進設計合理有效，可以提高帶鋼邊部質量。同時，增加立導輥的設計也可以應用到連軋機的其它設備上，比如卷取機前側導板。其結構可以根據設備情況進行具體設計，但同樣可以減少耐磨板的磨損。

參考文獻

[1]胡國棟.軋鋼生產工藝及設備（上冊）[M].燕山大學，2003：91.

[2]哈爾濱工業大學理論力學教研室.理論力學（Ⅰ）（第六版）[M].高等教育出版社，2005：267-273.