沈 亮 李開元 徐學(xué)東 崔建芳

(二重(德陽)重型裝備有限公司，四川610052)

唐鋼中厚板公司的3500 mm一軋線由我公司設(shè)計(jì)制造，始建于2005年，投產(chǎn)于2006年；生產(chǎn)能力是每年可生產(chǎn)130萬噸板材，主要產(chǎn)品有碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、橋梁板、鍋爐容器鋼板、船體結(jié)構(gòu)鋼、建筑結(jié)構(gòu)用鋼、低溫壓力容器用低合金鋼板等品種。一軋線初期采用雙機(jī)架粗軋進(jìn)行多道次可逆軋制進(jìn)行生產(chǎn)，2011年將粗軋機(jī)搬遷至二軋線，因此為了提高產(chǎn)量，一軋線又于2015年由我公司全新設(shè)計(jì)制造新上1臺粗軋機(jī)，再次恢復(fù)二機(jī)架可逆式軋制機(jī)組。

在2015年新增粗軋機(jī)組技術(shù)交流過程中，唐鋼提出改進(jìn)導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，防止掉落事故，為此，對中厚板軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)做了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 中厚板軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

為防止鋼板翹頭而影響軋鋼，在上輥系兩側(cè)設(shè)置了大型導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板，該導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板與上工作輥擋水護(hù)板圓滑過渡，以防卡鋼。導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板通過導(dǎo)衛(wèi)提升缸掛在主平衡梁上，隨上輥系上下運(yùn)動。上輥冷卻水集管、除鱗水集管均裝在此導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板上。入口、出口裝設(shè)一套高壓水除鱗集管，下輥系的冷卻水集管及下除鱗水集管均卡裝在機(jī)架牌坊上。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板的結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。

1.2 基本參數(shù)

導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板基本參數(shù)為：

護(hù)板型式：隨動平衡梁掛靠式

運(yùn)動型式：上下垂直

工件安置位置：平衡梁

升降速度：0～30 mm/s

1—下支承輥冷卻集管 2—下工作輥冷卻集管 3—下除鱗集管 4—入口導(dǎo)衛(wèi)及上集管 5—上除鱗進(jìn)水管 6—上支承輥冷卻進(jìn)水 7—上工作輥冷卻進(jìn)水 8—上工作輥冷卻進(jìn)水 9—上支承輥冷卻進(jìn)水 10—上除鱗進(jìn)水管 11—集水罩及高壓反沖水 12—出口導(dǎo)衛(wèi)及上集管 13—下除鱗集管 14—下工作輥冷卻集管 15—下支承輥冷卻集管
圖1 入、出口導(dǎo)衛(wèi)裝置主要結(jié)構(gòu)示意圖
Figure 1 Main structures of guide devices at entrance and exit

1.3 工作原理

導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板通過提升液壓缸跟隨平衡梁上輥系上下運(yùn)動。即導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板完全靠液壓缸懸掛于平衡梁上。

1—導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板 2—除鱗集管 3—工作輥冷卻集管 4—支承輥冷卻集管 5—提升液壓缸 6—上支承輥平衡梁圖2 入、出口導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2 Structures of guide defenders at entrance and exit

2 原設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)掉落風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 液壓缸泄漏風(fēng)險(xiǎn)

原設(shè)計(jì)是將導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板通過液壓缸連接懸掛在平衡梁上，提升液壓缸通過向上的拉力使護(hù)板緊緊鉤住安裝在上工作輥的導(dǎo)板，以起到保護(hù)軋輥和防止鋼板翹頭的作用。在軋制過程中，由于不斷調(diào)整輥縫，導(dǎo)衛(wèi)要跟隨上輥系一起運(yùn)動，導(dǎo)衛(wèi)提升液壓缸一直要保持相同的壓力，在每道次都需要有這種動作以保證輥縫，提升缸軟管動作非常頻繁，提升缸的密封及液壓軟管以及液壓控制元件都有損壞泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生損壞或漏油，就會導(dǎo)致液壓缸失穩(wěn)掉落造成生產(chǎn)事故。

2.2 板坯撞擊風(fēng)險(xiǎn)

板坯是粗軋的原料坯，受加熱的影響可能出現(xiàn)變形，且在軋制過程中，可能受上下輥速度偏差的影響導(dǎo)致翹頭較大，從而出現(xiàn)板坯撞擊導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板的現(xiàn)象，在極大的撞擊力下易使提升缸受損或者系統(tǒng)泄壓，就會導(dǎo)致導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板掉落造成生產(chǎn)事故。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 在導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板上設(shè)置機(jī)械保護(hù)裝置

在導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板與平衡梁之間設(shè)置兩件可調(diào)整式機(jī)械保護(hù)拉桿，如圖3所示。入、出口導(dǎo)衛(wèi)分別設(shè)置兩根保護(hù)拉桿，保護(hù)拉桿通過調(diào)整螺母和拉桿座將導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板和平衡梁之間形成機(jī)械連接，并且在正常軋鋼過程中，螺母和拉桿座之間可以保留一定間隙，讓導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板和平衡梁之間可以相對運(yùn)動，而不影響正常軋鋼和換輥時(shí)調(diào)整。在提升缸發(fā)生爆管或者泄漏事故以及鋼坯翹頭撞擊事故而導(dǎo)致導(dǎo)衛(wèi)掉落時(shí)，調(diào)整螺母落到拉桿座上，將導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板拉住，從而有效防止導(dǎo)衛(wèi)掉落。

1—保護(hù)拉桿 2—調(diào)整螺母 3—拉桿座 4—提升液壓缸

圖3 入、出口導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板設(shè)置保護(hù)拉桿裝置
Figure 3 Protective rod mounted on guide defenders at entrance and exit

圖4 提升液壓缸液壓系統(tǒng)設(shè)置保護(hù)元件Figure 4 Protective units mounted on hydraulic system of lift hydraulic cylinder

此機(jī)械保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作調(diào)整空間大，易于現(xiàn)場調(diào)整，可有效防止導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板掉落事故。

3.2 桿腔設(shè)置防爆節(jié)流液壓元件

在提升缸液壓系統(tǒng)有桿腔管路上設(shè)置有防爆節(jié)流液壓元件，如圖4所示。如有泄壓導(dǎo)衛(wèi)下降，可迅速補(bǔ)油或鎖定，防止導(dǎo)衛(wèi)下降。

4 結(jié)語

通過以上在機(jī)械裝置和流體系統(tǒng)的改進(jìn)，基本杜絕了由于中厚板軋機(jī)導(dǎo)衛(wèi)護(hù)板掉落造成的軋鋼事故的風(fēng)險(xiǎn)，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定性，唐鋼中厚板公司的3500 mm一軋線新增粗軋機(jī)目前運(yùn)行順利。