寬厚板矯直機輥系的維護性調(diào)整

趙崠1吳慶君2

(1．太原重工股份有限公司矯直機研究所，山西030024；2．淮南市石油化工機械設(shè)備公司技術(shù)部，安徽232033)

摘要：矯直機輥系使用過程中會因為矯直鋼板的規(guī)格和矯直工藝的多樣性產(chǎn)生不均勻磨損，因此需定期檢查輥系的磨損狀況，采用適當?shù)男弈シ绞?，調(diào)整恢復輥系的裝配精度。

關(guān)鍵詞：矯直機；輥系；磨損；修磨；調(diào)整

中圖分類號：TG333.2+3文獻標志碼：A

收稿日期：2014—12—05

Adjustment of Roll System Maintainability for Wide and

Thick Sized Plate Straightener

Zhao Dong, Wu Qingjun

Abstract：Uneven wear would be taken place during straightener roll system operating because of variety of straightened plates size and straightening process, therefore wear status of roll system is supposed to carry out regular check and suitable repair grinding method should be adopted to adjust and recover assembly precision of roll system.

Key words：straightener; roll system; wear; repair grinding; adjustment

寬厚板矯直機的矯直速度快、矯直力大，要求矯直后的鋼板平直度高、表面無壓痕、殘余應力小且分布均勻，故其工作輥系的制造與裝配精度是設(shè)備整體質(zhì)量控制中的關(guān)鍵指標。盡管工作輥系在設(shè)計、制造、裝配過程中都有著嚴格的質(zhì)量控制和精度要求，但在隨后的生產(chǎn)過程中，也會由于所矯直板材的尺寸規(guī)格和材質(zhì)性能的不同以及多種矯直工藝方案的應用造成輥系的不均勻磨損，降低輥系的裝配精度，影響到矯直板材的質(zhì)量和輥系的使用壽命。因此在使用過程中定期檢查輥系的磨損狀況，對產(chǎn)生不均勻磨損的輥系進行維護性修磨調(diào)整，恢復裝配精度是保證板材矯直質(zhì)量的重要工作。

1寬厚板矯直機的輥系參數(shù)與裝配精度

以一臺4 300 mm寬厚板11輥熱矯直機進行說明，其輥系參數(shù)與調(diào)整范圍見表1。

1.1上輥系裝配精度要求

1.1.1上支承輥裝配精度要求

上支承輥裝配精度要求見圖1。

(1)上排各支承輥相切面P的平面度0.07 mm。

(2)上輥盒頂面B與P面的平行度0.2 mm。

(3)相鄰兩排支承輥中心距錯位(60±0.015) mm。

1.1.2上矯直輥裝配精度

表1　輥系系數(shù)與調(diào)整范圍

上矯直輥裝配精度要求見圖2。

(1)上排各矯直輥相切面Q的平面度0.12 mm。

(2)上輥盒頂面B與Q面的平行度0.2 mm。

(3)矯直輥與支承輥的接觸間隙不大于0.05 mm。在受工作負荷下，允許數(shù)量不大于支承輥總數(shù)15%的支承輥不轉(zhuǎn)動，但此情況不得發(fā)生在進料端的前4個輥子上，且其最大間隙不大于0.15 mm。

1.2下輥系裝配精度要求

下輥系裝配的精度要求與上輥系裝配相同，見圖3。

2寬厚板矯直機輥系的不均勻磨損

矯直機在對板材的矯直過程中，由于矯直鋼板寬度尺寸規(guī)格的不同，加之上輥系傾動調(diào)整與彎輥調(diào)整工藝的應用，在輥系的板寬方向，會使同一根矯直輥輥身的不同位置造成不同程度的磨損，各排支承輥之間造成不均勻磨損。同時，在輥系的矯直方向，也會使各矯直輥之間與各支承輥之間產(chǎn)生不均勻磨損。

輥系的不均勻磨損是上述兩個方向磨損的共同作用，結(jié)果表現(xiàn)為矯直輥與支承輥直徑不同程度的減小，輥子支承接觸間隙加大，造成矯直應力負荷集中，輥面出現(xiàn)劃痕，降低輥子使用壽命，影響板材矯直質(zhì)量，也會使矯直機的操作標高降低，影響矯直機壓下參數(shù)的準確設(shè)定。

通常情況下，上輥系的磨損程度比下輥系大，矯直輥中部的磨損程度比兩邊大，中間兩排支承輥的磨損程度比外側(cè)的四排支承輥大。

3輥系的維護性調(diào)整

寬厚板矯直機在日常使用過程中應注意觀察輥面出現(xiàn)的劃痕，并且每兩個月要將輥系換出一次進行測量檢查，對產(chǎn)生不均勻磨損的輥系可根據(jù)現(xiàn)場實際情況，選擇采用輥系的統(tǒng)一修磨、調(diào)整壓下量補償?shù)姆桨?，或是分組修磨、測量選裝、加墊補償?shù)姆桨竵砘謴推溲b配精度。

3.1觀察

利用換輥裝置將輥系拉出，目測輥面劃痕與不均勻磨損，初步記錄劃痕位置與深度。

3.2測量

多點測量并記錄各矯直輥不均勻磨損處的輥徑值。

多點測量并記錄各排支承輥、同排支承輥的各輥間不均勻磨損的輥徑值。

多點測量并記錄輥系不均勻磨損處的矯直輥與支承輥的接觸間隙值。

針對以上記錄的輥系不均勻磨損處的位置，找出所對應的磨損原因。

3.3輥系的統(tǒng)一修磨與調(diào)整壓下量補償

3.3.1統(tǒng)一修磨輥身尺寸

(1)矯直輥統(tǒng)一修磨輥身尺寸。即以最大磨損值為準，將11根矯直輥外徑修磨到統(tǒng)一尺寸，嚴格控制外圓公差(0～+0.05 mm)。

矯直輥外徑的有效修磨范圍(直徑)：285 mm(新輥)～273 mm(最大磨損)。

(2)支承輥統(tǒng)一修磨輥身尺寸。即以最大磨損值為準，將上、下輥系的支承輥外徑分別修磨到統(tǒng)一尺寸，嚴格控制外圓公差(0～+0.05 mm)。

支承輥外徑的有效修磨范圍(直徑)：290 mm(新輥)～278 mm(最大磨損)。

3.3.2調(diào)整補償壓下量

(1)輥系統(tǒng)一修磨后，由于輥身直徑尺寸的減小，會使上、下矯直輥系本應重合的相切面Q面分別提高與降低，因此產(chǎn)生輥縫誤差值ΔH=0～40.4 mm，見圖4。

1—上輥盒(2件)　2—上支承輥裝配(6排30根)

1—上輥盒(2件)　2—上支承輥裝配(6排30根)　3—上矯直輥裝配(5根)

1—下輥盒(1件)　2—下支承輥裝配(6排24根+3排6根=30根)　3—下矯直輥裝配(6根)

(2)輥縫誤差值ΔH的確定

式中，ΔHU是上輥系輥縫誤差值(mm)；ΔHL是下輥系輥縫誤差值(mm)，見圖5。

式中，DR1是新矯直輥直徑，DR1=285mm；DR2是修磨后的矯直輥直徑(mm)；DS1是新支承輥直徑，DS1=290mm；DS2是修磨后的支承輥直徑(mm)；YD是相鄰兩排支承輥中心距錯位，YD=60 mm。

同理計算上輥系輥縫誤差ΔHU值。

按計算得出的輥縫誤差值進行壓下量的補償調(diào)節(jié)，重新標定壓下機構(gòu)零位。

考慮到矯直相切面(Q面)修磨后的降低，在布置設(shè)備時應使矯直機的公切線位置在按最大磨損修磨后仍然高于送料輥道公切線。如圖5中，矯直公切線高于送料輥道公切線值的變化范圍是9.8mm～30mm。

(3)上輥系壓下限位的調(diào)整

按重新標定的壓下機構(gòu)零位來設(shè)定電氣限位元件。

矯直機上輥系最大壓下行程-20mm的機械限位是由裝在上輥盒四角的墊片組厚度來控制的。完成輥系修磨后，墊片組的厚度也必須按照新修磨的輥徑重新進行調(diào)整。見圖6、圖7、圖8。

圖7　新輥位于最大壓下行程位置-20 mm時的

圖8　最大磨損輥位于最大壓下行程位置-20 mm時的

輥系的統(tǒng)一修磨、調(diào)整補償壓下量的方案具有操作工藝簡單、調(diào)整精度高的優(yōu)點。但由于輥身的修磨尺寸均以最大磨損值為準，造成的缺點是：輥子的修磨量最大化，使用效率最小化。

3.4輥系的分組修磨與調(diào)整

輥系的分組修磨與調(diào)整主要是針對支承輥的修磨來講，其仍需先采用統(tǒng)一修磨輥身尺寸的方式完成矯直輥的修磨。

3.4.1同一組支承輥在矯直方向的分組修磨與選裝

A—同一排支承輥高度尺寸　S—軸承座輥心距輥盒安裝面機加工尺寸　R S—支承輥半徑

上、下輥系在矯直方向各有6組支承輥，每組分別由上排5個支承輥與下排4個支承輥組成，支承輥的修磨可以分組進行。同一組支承輥的相關(guān)高度尺寸見圖9。

確定同一組支承輥高度尺寸A的公差T：

T=Q-TR

式中，Q是矯直輥相切面的平面度，Q=0.12 mm；TR是矯直輥直徑公差，TR=0.05 mm。得T=0.07 mm。

計算支承輥半徑RS的公差T1。嚴格控制S的公差：0～-0.02 mm。由此計算尺寸鏈，得出尺寸RS的公差T1為0～+0.05 mm。在修磨同一組支承輥時(下排4根，上排5根)，只需控制同一組各輥外徑偏差小于0.1 mm(一般情況下控制外徑偏差小于0.05 mm)進行修磨、選裝。如果必須更換新輥，則需將一組支承輥全部更換。

3.4.2各組支承輥在板寬方向的補償

各組支承輥在矯直方向進行分組修磨與選裝后，由于在板寬方向布置的各組支承輥間存在著輥子直徑的差異，使得各組支承輥無法處于同一相切面(P面)。為實現(xiàn)支承輥對矯直輥的均勻支承作用，應使分組修磨后的各組支承輥處于同一公切面。

修磨后的矯直輥直徑減小，會造成矯直輥的相切面(Q面)的高度相對于軋線標高發(fā)生變化。由于生產(chǎn)線上入口和出口輥道與各導板高度的關(guān)系，應使修磨后的矯直輥相切面保持在軋線標高。

這些問題可通過采用在各支承輥軸承座下分別加墊進行調(diào)整補償?shù)姆椒▉斫鉀Q。

輥系修磨后在板寬方向各組支承輥調(diào)整墊片的厚度尺寸見圖10。

補償墊片厚度的計算公式

B=L-H-S

1—矯直輥　2—支承輥　3—支承輥軸承座

根據(jù)公式可計算出輥子在最大磨損情況下的最厚墊片厚度：

H=410.36 mm

則B=18.07 mm

通過分別計算各排支承輥的調(diào)整墊片厚度尺寸，完成輥系的分組修磨與調(diào)整。

4結(jié)論

在生產(chǎn)中，輥系維護方案的確定要結(jié)合現(xiàn)場的實際使用情況。首先在設(shè)備運行中通過數(shù)據(jù)積累和經(jīng)驗總結(jié)掌握磨損規(guī)律；再根據(jù)磨損程度、維護周期、備件存儲、設(shè)備條件等綜合因素來選擇修磨調(diào)整方式，既要滿足恢復設(shè)備精度的要求，又要做到經(jīng)濟合理的施工。

編輯傅冬梅