熱連軋粗軋側導板竄量分析及其改進研究

朱志鵬，胡潤平，汪濤，邱宏光，韓立志，黃爽

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北 唐山 063200）

入口側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，進而實現對中板坯的功能。側導板分為喇叭口段和平行段。平行段為主動件，其操作側由上推桿支撐、驅動，傳動側由下推桿支撐、驅動，最終由前后兩條液壓缸、同步軸共同實現對中操作。喇叭口段起導向作用，入口側由固定頂銷支撐，出口側由鉸接銷軸支撐；其為從動件，通過鉸接銷軸由平行段驅動動作，同時固定頂銷（旋轉軸）隨側導板打開/關閉在橢圓型導槽孔內往復滑動。

1 側導板結構及工作原理

圖1 側導板基本結構

平行段操作側側導板安裝在上推桿上，其傳動側側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，操作側側導板關閉。同時，通過齒條、同步軸的嚙合作用，下推桿縮回，傳動側側導板（與操作側側導板）同步關閉。 側導板基本結構如圖1所示。

2 在線側導板工作現狀

1580產線R1/R2為可逆軋機。正向軋制時，板坯由喇叭口段導入平行段，再經平行段對中后進入軋機。板坯進入平行段側導板時，入口預留孔距鉸接銷軸較遠，板坯頭部接近入口預留孔時，已完成部分導向、對中操作，因此板柸頭部不會頂、撞預留孔。

逆向軋制時，板坯尾部從E1/R1逆向進入平行段側導板。此時，不僅結構上沒喇叭口段導向，且出口預留孔距側導板出口側較近，板坯尾部接近出口預留孔時，板坯未經過導向、對中操作。此時，若板坯跑偏，其尾部棱角會頂、撞出口預留孔，甚至頂、撞入口預留孔，造成側導板、拐臂一同向入口側竄動。當竄量值大于軸承座/拐臂入口側的間隙值，寬規格板坯軋制時，由于拐臂、軸承座之間的機械干涉，側導板無法打開到程序設定位，會造成板坯回退和非計劃停機。側導板俯視圖如圖2所示。

圖2 側導板俯視圖

3 側導板結構分析及調整方法

3.1 結構分析

圖3 拐臂與兩側軸承座示意圖

D為拐臂與兩側軸承座間隙值（初始狀態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、導槽入口側間隙值，如圖5所示。

圖4 推桿、方型銅套/側導板間隙示意圖

圖5 頂銷、導槽（孔）間隙示意圖

側導板竄量值用K表示。分析側導板機械結構，為避免板坯回退和非計劃停機，必須令K≤D。比較c、a、E，取其中數值最小者為X。

若X＜D，當竄量值達到X時，由于機械結構限制，必然K≤D，且竄量值將保持X不變。此時，機械結構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，當現場X＞D時，或者圖紙上即為X＞D，此時，若K＞D，寬規格板坯軋制時則會發生停機事故。

下面根據圖紙進行計算D、c、a、E數值。

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）、寬規格鋼種軋制時，側導板將無法打開到程序設定位，會發生停機事故，這增加了設備運維風險和難度。

3.2 側導板竄量調整方法

圖6 竄量調整示意圖

先將側導板開口度打到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，調整側導板竄量克服的阻力最小。

在操作側側導板吊裝孔內插入螺栓M48X490，將手壓千斤頂尾部頂在推桿上，缸頭頂在M48X490螺帽上，手動加壓消除側導板竄量，直至拐臂中線位于兩軸承座間隙中位為止。側導板竄量調整方法示意圖，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）。

4 側導板的改進方法及維護要點

4.1 改進方法

首先，逆向軋制時，減小（預留孔處）板坯對側導板的沖擊力。預留孔為軋機前后表檢測量預留孔，由于R1/R2表檢安裝于軋機出口側，因此可取消入口側導板的預留孔：（1）提報備件，延長側導板耐磨板長度。將入口側第1、2塊耐磨板出口側加長，從而消除預留孔：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側發生一定塑性變形。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），安裝在預留孔內，將板坯、側導板間沖擊力轉化為滑動摩擦力。（3）側導板下線后，在機械廠修復，徹底消除預留孔。同時延長耐磨板長度，使平行段側導板內表面光滑過渡。

現場為了節省時間、成本，盡快消除隱患，采用了方法2）。

其次，設計機械安全限位塊，通過機械硬限位將竄量控制在安全范圍內。根據側導板機械結構，將安全擋塊設計于推桿/側導板間隙內、緊貼側導板內壁上，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變為a’，此時a’=25mm=X＜D=30mm。

在線側導板在工作過程中，在時間T1內，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，a’數值增加量≥5mm后，寬規格板坯軋制時會發生停機事故。

在正常軋鋼的前提下，時間T（T=T1+T2）為設備、操作人員發現、處理側導板竄量這個隱患創造了有利條件。

4.2 維護要點

正常軋制中，發現板坯跑偏，即刻向操作人員反饋，關注、調整軋制參數，避免板坯跑偏。

點巡檢人員、操作人員監控間隙值D、推桿與安全限位塊間隙值a’，發現問題及時處理。

軋制中，點巡檢人員、操作人員監控推桿震動，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。

5 結語

隨著鋼鐵行業的發展，設備運維也在不斷進步。我們在提高軋鋼設備自動化水平的同時，也要努力發現設備結構缺陷，降低設備運維風險、難度、工作量，確保側導板等軋鋼設備功能投入和軋鋼生產順穩，本研究旨在能夠對大型板帶軋機——側導板等設備隱患的分析、解決提供一定的借鑒作用。