水力采煤与管道运输H.pdf

第 3期 2 0 0 7年 9月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 H YDRAULI C C AL MI NI NG P I PE LI NE TRANS P RTAT1 0N NO ．3 Se p ．20 07 防轧机位移装置 陈 洪 香 唐 山钢 铁股份 有限公 司第二钢轧 厂 河 北 唐 山 0 6 3 0 0 0 摘 要 本 文论 述 了轧机 产 生位 移 的 原 因及后 果 ， 并提 出 了预 防 位移 装 置 的 设 计 制作 与安 装 。 关 键 词 轧 机 位 移 形 位 误 差 中图 分 类号 T G3 3 3 文 献标 识 码 B文章 编 号 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 7 0 3 0 0 6 0 0 2 1 轧 制 结构 分 析 高速线材生 产 以轧制 速度 高 、 生 产 效 率 高、 成 本 低 而 广 受 人 们 青 睐 。高 速 线 材 轧 机 粗 轧 机 类 型 很 多 ， 包 括 摆 锻式 轧 机 、 三 辊 行 星 轧 机 简 称 P S W 轧 机 、 三 辊 式 Y 型 轧 机 、 4 5 。 轧 机 、 平 一 立 辊 交 替 布置 的二 辊 轧 机 、 紧凑 式 的 辊 轧 机 和 水 平 二 辊 式 粗 轧 机 等 机 型 。唐 钢 第 二 钢 轧 厂 高 线 生 产线粗轧机一 线为平 一立 辊交 替布置 的二辊 轧 机 ， 二 线 为 水 平 二辊 式 粗 轧 机 。 为了适应直接使用连铸 坯和 提高轧制 精度 ， 粗轧 机在提高 轧机精 度 、 控制 张力 、 减 少扭 转和 减少扭转刮伤等方面做 了许多工作 ， 直接使 用较 大 断 面 连铸 坯 的轧 机 其 辊 径 都 相 应 增 大 。 目前 ， 该 厂 轧 制 钢 坯 规 格 为1 5 0 mm X l 5 0 mm X 1 2 0 0 0 mm， 粗 轧 机大 辊 径 为 5 5 0 mm， 最 大 可 达 到 6 l 0 mm。粗轧机 的传 动改 变 了过去成 组 传 动或 单独 与成组传动相结 合的方式 ， 而采 用 了单 独传 动。粗轧机 的单 独传动 可 以更 好地 消 除 钢坯 的 尺 寸 波动 ， 灵 活调 整 轧 件 断 面 的尺 寸 以 适 应 轧 机 使 用多 种坯型 、 多 品种 的需要和 实现无 张 力 、 微 张力 轧制 。 水 平 二 辊 粗 轧 机 的 工 作 机 座 一 般 为 闭 口 机 座 ， 通常用厚板切割焊接 而成 。底座 的 固定 采用 液压 缸 夹 紧 装 置 ， 分别 由 两 侧 面 的 四 个 夹 紧 缸进 行 固定 。在轧制过程 中 ， 由于多种原 因造成 夹紧 缸夹紧力不足 如 液压 缸 、 油 管泄 漏 等 。轧辊 辊缝 的调整一般 只调 整上辊 ， 两轧辊 之问使 用弹 性胶 体 ， 压 下机构采 用蜗轮 蜗杆 机构 ， 动 力使 用 液压 马达 ， 轧机与主动力减 速机之 问用拉伸式套 简 轴 连 接 。 2 轧 制原 理 分析 高 速线 材 轧 制 实 行 全 连 续 轧 制 ， 其 实 现 条 件 6 O 是保持各轧制道次 的金属 秒流量相 等。因此 ， 轧 制 过程 中要考 虑轧制速 度 、 盘重 、 坯料 断面与三 个 相关 的基本 工序 参数 。精 轧工序 采 用高速 无 扭 轧制 ， 随着轧制速 度 的增高 ， 轧 件 的温度 在速 度 达到 1 0 m／ s 时不在下降 ， 超 过 1 O m／ s 时温度升 高 。因此 ， 轧制过程 中采 用控轧及 轧后控制冷却 技 术 。为 保 证 质量 ， 轧 制 后 的 各 工 序 都 要 具 有 生 产高质量线材 的能力 。 ． 水 平 二 辊 粗轧 机 轧 制 线 采 用 连 续 扭 转 轧 制 。 其 中 ， 由第一 架轧机 进人 方坯 轧 出菱形 断面 ， 经 扭转导卫将平菱形 断面扭转为 立菱形断 面； 进人 第 二 架 轧 机 轧 出 圆 断 面 ， 经 滚 动 导 卫 进 人 第 三 架 轧机 ； 轧 出菱形 断面再经 扭转导卫进 人下一架轧 机 。这 样 由方 ～菱 一 圆 一菱 一 圆 ⋯⋯ 圆 ， 最 后 一 架轧 出圆断面进入 预精轧机 ， 经 预精轧微张力轧 制 到 精 轧 机 、 水 冷 段 ， 出成 品 。 3轴 向力产 生 原 因剖 析 3 ． 1 离 心 力 产 生 的轴 向力 高速旋 转 的轴产 生 的离 心力 方 向是 轴 截面 的 切 线 方 向 ， 但 由 于 机 架 的 安 装 不 一 定 水 平 ， 这 时轴截面与离心力方 向产生 一定 的偏 角。同时， 两辊 由于辊径的大小 变化 ， 又要保 障一定的轧制 流 量 ， 辊和轴 的 同轴 度发 生改 变 ， 使 轴截 面与离 心力方向也产 生偏角。这样 ， 就使离 心力 的一部 分分解到了轴 向， 形成了轴 向力 。 3 ． 2 轧制力的反作用力产生轴 向力 轧辊 轧 糟 的 理 想 设 计 是 轧 槽 壁 上 的 每 一 点 受力方 向都 垂直 于该 点 的 切线 方 向， 且 处 处 相 等 ， 使之受力 均匀 ， 达 到秒 流量 相等 。但在实 际 生产 中， 由于被轧件各 部温度 、 物理性能 、 化学性 能等有所 不 同， 所需 轧 制力 就有 所 不 同。同时 ， 作用在轧槽上 的反作用力也 就不 同。还有 ， 由于 轧 辊 的 材 料各 部 物 理 性 能 、 化 学 性 能 不 同和 不 均 维普资讯 第 3期 陈 洪香 防轧 机位移 装置 2 0 0 7年 9月 匀 ， 造成轧槽 在轧制过程 中的磨损 在各 部位 的程 度不 同， 这 样就 改变 了设计I 受力 方 向 ， 产生 了不 同方 向的反作 用力 。反作 用力 在 力 的分 解 作 用 下产生 了轴 向力 。 3 ． 3扭转力产生轴 向力 水平二辊粗轧机轧 制采用 连续 扭转 轧制 ， 由 扭转导卫和轧辊连合扭转 ， 在轧件得 到扭 转力 的 同时 ， 轧辊 受 到 相应 的 反 作 用 力 。在 理 想 状 态 下 ， 上 下辊所 受反作 用 力应该 是 大小 相等 ， 方 向 相反 ， 形 成一 组平 衡力 系 ， 存在 于轧 机 内部对 整 个 机 体 没 有影 响 。 但 轧 槽 的 形 状 误 差 、 扭 转 导 卫 的形位误差等原 因， 就使平 衡力 系被破 坏 。合力 作 用在轴线上 ， 产 生轴 向力 。没有参 与扭转 的轧 机 ， 由于咬 人的是 被扭转 后 的轧 件 ， 轧 件被扭 转 后 由于钢质的反弹作用 ， 在实 际 中属 于扭转 不到 位 。轧槽是正 的， 此道 轧机也相 应参 与 了少 量 的 扭转 ， 也受到扭转力 ， 同时产生轴 向力 。 3 ． 4机架安装不水平 ， 重力分解 成轴向力 再 有 ， 钢 咬 人 轧 槽 前 强 烈 的 冲 击 ， 轧 机 整 个 机 构 因 磨 损 、 松 懈 等产 生 振 动 ， 都 会 产 生 轴 向力 。 4产 生轴 向 力 的后 果 由于底 座 夹 紧 缸 是 前 后 摆 放 ， 有 力 的 控 制 了 轧机 的前后位移 ， 但对左 右位移 只靠夹 紧缸 杆与 底 座之 间 的接 触 面产 生 的正 压 磨 擦 力 来 保 持 。 在 实 际生 产 中 ， 由于 轴 向 力 的产 生 就 出 现 了 跑 机 架 的现象 ， 也就是机架 的位置相 对于正 确 的位置 发生了位移 。机架 发生 位移 后 ， 如发 现早 ， 位 移 量小 ， 可避免 堆钢 ， 停 车后 可移 动轧 机 至正确 的 位置 。如没能及 时 发现 ， 就 会造 成严 重堆 钢 ， 更 甚 者造成设备事 故 ， 降低 生产率 、 成 材率 ， 增 加生 产设备 事故 。由于粗 轧 钢料 大 ， 处 理 困难 ， 增 加 了工作 的 劳 动 强度 ， 造 成 的 经 济 损 失 严 重 。这 样 ， 就要加入一定 的设施 ， 防止轧机 位移 ， 消 除事 故 隐 患 。 5 防止轧机位移装置的设计 、 制造和安装 防位 移 装 置 应 用 到 生 产 中 ， 不能 影 响 正 常 的 换 辊换 槽 ， 其 位置 的安放 要 求合 理 ， 在 换辊槽 时 能够 灵 活 、 方 便 。根 据 力 学 的 原 理 ， 力 在 轧 机 上 的作用 点越 靠近 轧机 中心 越好 。但 由于轧机 的 形状 和位置 的局 限 ， 作 用点 只能取 在轧机排 风的 下横梁 中问 部位 固定 。支 撑底 座 固定 在 换辊 跑 道 中间， 底 座 上焊 上档块 ， 轧 机排 风 的横梁 中问 焊接双面耳子 ， 将支杆 的一端 用 圆柱销 固定 在排 风上 ， 支杆 可 以上 下转 动 。换辊 换槽 时， 可直 接 提支杆 。支杆 的长度 ， 要 根据 排风 在第一道轧槽 位置到支撑底座 的距离来 确定 。这样 ， 支杆 的位 置 已 定 、 长 度 已定 ， 在 安 装 底 座 时要 反 过 来 依 据 支杆所处 的正 确位 置 来 确定 。底 座第 一块 档块 的准确位 置 ， 确定 底 座位 置 ， 用膨胀 螺 栓在地脚 板上准确的打孔 ， 固定底 座。但支杆 与第一块档 块间要 留 5 ram 左 右 的可 微 调 间隙 ， 以免轧 槽有 形位误差。在轧槽 的位 置准 确定位 后 ， 用薄垫片 将此间隙楔 紧 。由于 每一 架 轧 辊轧 槽 的宽度 和 数量都不相等 ， 第二块 以及 后 面的档 块位置和数 量 ， 都要依据 各架辊槽来 确定 安装 。两档块问 的 距 离 ， 要 跟 两 辊 槽 中 心 线 间 距 相 等 。底 座 的 长 度 ， 与轧辊两端 轴承 中问距离 相 同即可 。底座要 用 2 0 mm厚 的 钢板 ， 档块 用 4 0 mm 厚 的钢 板 ， 支 杆要求 强度要高 ， 用 4 5 钢或锰 钢 1 6 Mn ， 以防 轴向力过 大变形 。 6 结语 该结构 具 有 可靠 性 强 ， 结 构 简单 灵 活 ， 加工 制造 安装方 便 ， 成 本低 等 特点 ， 使用该 结构 可减 t J , L 机运转 产生的振动 ， 对 设备 起到一定 的保护 作用 。同时 ， 该结 构在水 和铁皮 多 的环 境下不受 任何影响 。 ． 作者 简介 陈洪香 1 9 6 3 一 ， 女 ， 唐 钢 第 二钢 轧 厂 工程 师 ， 1 9 9 4年毕 业 于河北机 电 学院． 收 稿 日期 。 2 0 0 6 0 9 1 6 欢 迎投稿 欢 迎刊 登广 告 6l 维普资讯