矯直機輥套拆裝方法的改進

付春嬋，王 茜，胡一曼

(中鋼集團西安重機有限公司，陜西 西安 710201)

0 前言

輥式矯直機是型鋼生產線精整區的主體設備之一，其工作原理為：彎曲的軋件被工作輥咬入后，經過上下兩排交錯排列的工作輥，并在旋轉的工作輥之間不斷地做直線或旋轉運動，使軋件受到各方面的壓縮、彎曲、壓扁等變形，進而達到矯正目的[1]。型鋼矯直機大部分采用懸臂結構，即軸承裝在矯直輥的一側，形成懸臂梁受力的狀態，這種結構換輥容易，操作方便，調整靈活。然而隨著市場競爭日益激烈，生產效率不斷提高，為了減少換輥次數和時間，通常采用一輥多線制矯直工藝，在矯直輥軸上裝配組合輥圈，在輥圈上組成兩種以上的孔型，從而達到換孔不換輥的目的[2-3]。為便于更換孔型減少消耗，一般都采用組合式輥套，當更換孔型時，只需更換輥套即可。

生產節奏的加快，高溫高濕的工作環境等原因，經常會造成輥面的剝落、劃傷等故障，因此必須對輥套進行更換。維修間為了提高工作效率和減輕工人的勞動強度，配置了專用的拆換輥套設備—矯直機輥套拆裝裝置。型材規格繁多，每一種規格的產品都有配套的輥套裝置，如十輥矯直機就有十組輥套，因此矯直輥輥套安裝、拆裝很頻繁，工作量繁重[4]。因此，提出了新型改進的矯直機輥套拆裝裝置。

1 輥套拆裝繁瑣的原因

一臺中小型型鋼矯直機的矯直輥數量為11～13，大型型鋼矯直機輥數為7～9，輥套的組數都至少是矯直輥數量的3倍。而輥套裝配是由輥片組合安裝在輥套上組成，如圖1所示。由圖可知，一臺矯直機的輥套數量較多，并且不同的型鋼用的輥套裝配不同，因此換輥間的輥套預裝配工作量十分繁重[5]。

圖1 矯直機輥套裝配

2 常用輥套拆裝方法的分析

目前，中小型的矯直機通常采用勾頭扳手人工拆裝輥套，如圖2所示。將矯直輥輥套水平放置，將輥片和隔環按要求裝好，再裝上壓盤擰上鎖緊螺母，裝好以后用勾頭扳手擰緊鎖緊螺母，可用榔頭敲擊勾頭扳手完成拆裝工作[6-7]。

圖2 矯直輥輥套人工拆裝

大型的矯直機通常采用液壓拆裝裝置，如圖3所示。將舊輥套組件放置到立軸上，裝上壓蓋，塞上插板，主活塞環充入高壓油，缸體拉著立軸向下運動壓緊輥套組件，通過圓鋼松開輥套組件上的鎖緊螺母，然后將主活塞高壓油斷開充入副活塞環，使缸體帶著立軸向上運動，取出插板，拆下壓蓋，拆下鎖緊螺母、壓盤、舊輥環等零件。換上新輥片后，將鎖緊螺母、壓蓋等零件也依次裝好，裝上壓蓋，塞上插板，將副活塞環的高壓油斷開，充入主活塞環，缸體再次拉著立軸向下運動壓緊輥套組件，用圓鋼擰緊輥套組件上的鎖緊螺母。隨后再將主活塞的高壓油斷開充入副活塞環，缸體帶動立軸向上運動，取出插板，拆下壓蓋，然后將裝好的輥套組件吊出，即完成一次輥片更換的拆裝。

圖3 矯直輥輥套拆裝裝置

液壓拆裝裝置通過設定液壓系統固定壓力可以使輥套預緊力均勻準確，可有效避免輥套組件在矯直機工作中出現的松動情況，同時能降低操作工人的勞動強度。但是這種裝置采用兩個活塞環，在輥套拆裝的過程中需要有一次換向，需在液壓系統中配置換向閥，且需配置兩條對應管路，拆裝裝置采用30 MPa高壓油，頻繁操作中這種液壓系統的故障較高，操作也比較麻煩。除此之外，該裝置在拆裝的過程中是豎直狀態，但是矯直機的輥軸是水平狀態，輥套需要做兩次90°翻轉動作，而大型矯直機的輥套組件通常有2噸多重，翻轉動作十分危險困難。

3 新型的矯直輥輥套拆裝裝置

3.1 輥套拆裝裝置的改進

矯直機拆裝裝置立式狀態用于輥套組件的拆裝更換，但是水平狀態更便于輥套組件的整體吊裝。因此，從矯直機輥套拆裝的操作及性能方面考慮，在固定底座上設計雙液壓缸翻轉裝置，如圖4所示。該裝置由固定底座、油缸、翻轉座三大部分組成，工作原理為：將立軸固定在翻轉底座上，液壓缸伸出推動翻轉座轉動90°，由立式狀態翻轉至水平狀態，使從矯直機上拆下的輥套裝置可水平位置直接安裝在翻轉座的立軸上，然后液壓缸回縮，翻轉座恢復到立式狀態，在立式狀態下對輥套上輥片進行更換壓緊，輥片更換完成后液壓缸伸出，輥套在水平狀態吊裝存放，再次使用時直接在水平狀態起吊更換。

圖4 新型矯直輥輥套拆裝置

3.2 新型輥套拆裝裝置優點

矯直機的輥片預緊力大并且均衡，避免工作中輥片松動導致的矯直機停機。如圖4所示，活塞環充入高壓油來實現輥片壓緊，立軸在缸體的拉動下向下運動，人工轉動鎖緊螺母實現輥套組件的預緊。由于在立軸的下部設有碟簧，當輥套組件預緊完成后活塞環泄壓，碟簧推動輥軸向上運動，實現自動回松，省去了原有輥套拆裝裝置需要換向再次充壓的過程。活塞環充入高壓油壓力值固定，因此各個輥套組件預緊力均衡，工作中不會出現鎖緊螺母松動情況。該結構簡單緊湊，使用維護方便，可有效的降低矯直機工作中由于輥套松動導致的故障停機時間，提升設備的利用率。

輥套吊裝、拆裝安全方便。通過翻轉座的兩次翻轉，完成了輥套的拆裝。拆裝完成后，液壓缸伸出再次推動翻轉座轉動90°，使更換好的輥套處于水平狀態，天車可直接起吊，可避免天車起吊翻轉輥套的危險動作。

新型輥套拆裝裝置自動化程度提高，不僅減輕了工人的勞動強度，提高了現場工人的勞動效率，也使輥套拆裝效率有了很大的提升。

4 結束語

矯直機輥套拆裝裝置的改造，提高了更換輥套精度，縮短了更換時間，實現了輥套的快速更換。改進后的輥套拆裝裝置設計合理，操作方便，安全可靠，充分體現了現有生產環境和條件，經濟合理可行。目前該裝置在國內某鋼廠運行取得了較好的效果，因此，該改進方案對矯直機輥套拆裝裝置的研發有一定的借鑒作用。