基于兴澄特钢4300mm中厚板轧机机械压下的装置问题解析

摘要：在当今社会中，钢铁是一种非常重要的材料，在很多领域当中，都有着广泛的应用。以兴澄特钢为例，4300mm中厚板轧机的机械压下装置存在着一定的问题，对钢厂生产效率产生了一定的影响。基于此，本文首先对兴澄特钢4300mm中厚板轧机机械压下装置的结构原理进行了介绍，分析了其中存在的问题，进而对其改进措施进行了探讨。

关键词：兴澄特钢；4300mm中厚板轧机；机械压下装置；问题分析；改进措施

1、前言

兴澄特钢4300mm中厚板轧机是由Danieli公司设计制造，设备投产时间为2012年，在日常运行中，能够维持稳定的运行，年设计产量为160万吨，月均产量在8～10万吨左右。不过，在实际运行中，轧机机械压下装置中存在着一定的问题，影响了轧机的运行效率。对此，通过对装置存在的问题，提出了一些改进措施，以期进一步提高轧机的生产效率。

2、轧机的结构原理

在兴澄特钢4300mm中厚板轧机中，机械压下装置在机架顶部操作侧及传动侧，作用是调整辊缝。在装置中，包括了压头装配、压下螺母、压下螺丝、蜗轮蜗杆减速机、液压回送装置、制动器、联轴器、电动机等部分。在运行当中，电动机通过联轴器对蜗轮蜗杆旋转进行带动，配合花键齿带动压下螺丝在压下螺母中旋转，从而完成升降移动的动作，通过压头装配对上支承辊轴承座中发挥作用，从而对辊缝进行调节[1]。

3、轧机机械压下装置的问题

在设备投入使用之后，在逐渐释放产能的情况下，其机械压下装置出现了一定的问题。在装置伸缩罩的运行当中，会发生爆裂的情况，对各类不同品牌伸缩罩进行尝试使用，均未取得理想的效果。在压头装配中，容易发生压盖堆焊铜层脱落的情况，可能损坏唇形密封圈。在压头装配止推轴承滚子的位置，存在较多铜沫，会影响轴承的使用年限[2]。机械压下装置在抬升、压下的动作中，效率较为缓慢。在实际运行中，电动机压下速度最高为每分钟987转，而抬升速度最高为每分钟1000转，因而压头装配的上下移动线速度约为每秒30毫米，不符合每秒50毫米的设计速度要求。

4、轧机机械压下装置的改进

（1）伸缩罩。

伸缩罩在压下螺丝运动当中，会不断的被压缩和拉伸，因而伸缩罩内部气体也会不断被压缩。但在压缩罩设计中，没有预留排气孔，因而由于伸缩罩内部气体的压缩，其中压强也会增大，因而容易造成伸缩罩的爆裂。针对这一问题，应当在伸缩罩上设计相应的排气孔，这样在气体被压缩时，能够通过排气孔及时排出，避免了压强过大造成伸缩罩爆裂的情况。

（2）压头装配。

在压头装配结构当中，初始设计存在一定的不足。在机械压下装置运行当中，外罩压靠在上支承辊轴承座，压下螺母对压下螺丝产生作用，压下螺丝的旋转运动，被止推滚子轴承转变成上下运动。而在止推滚子轴承、压下螺丝、外罩之间，不存在轴向约束，因而在设备运行中，压下螺丝和外罩可能发生不同轴的现象[3]。在设备运行中，可能发生支承辊轴承座倾斜，因而造成压头装配外罩倾斜，导致压下螺丝对堆焊铜层发生啃咬效应，导致铜层的脱落，损坏唇形密封圈。在压头装配当中掉落的铜沫，会在止推滚子轴承附着，进而使轴承的使用年限受到影响。

由此能够看出，在止推滚子轴承中，压头外罩没有实现定心，因而在设备运行中，外罩的是轴向自由的状态。基于此，重新设计压头装配的内部结构，确保在止推滚子轴承上实现外罩定心。在设计中，将压盖和堆焊铜层分离，在外罩上对压盖进行紧固，并与压下螺丝间保持一定的距离。在压盖上方进行密封操作，避免压下螺母研磨产生的铜沫落入到压头装配当中。将导向机构设置在外罩和止推滚子轴承外圈之间，确保止推滚子轴承与外罩的定心。在外罩位置进行密封设计，避免铜沫进入止推滚子轴承，同时对回油口进行设置，确保掉入的铜沫润滑油能够及时排出。

（3）压下抬升速度。

在压下抬升过程中，由于速度缓慢，因而推断可能是压下电机的功率不足，因而校核压下电机的功率[4]。压下电机带动蜗轮蜗杆减速机运动，从而使螺丝旋转，配合压下螺母完成压下抬升的动作。工作辊弯辊缸、支撑辊平衡缸的过平衡力，由压下螺丝端部承担，因此，在压下螺丝的转动过程中，需要对这种过平衡力带来的摩擦静力矩，以及启动加速度带来的动力矩进行克服。在改进过程中，采用公式Qbg=Qb-Gb计算上支承辊过平衡力，其中Qb为上支撑辊平衡力，Gb为上支撑辊平衡力平衡部件总重量；用公式Qwg=Qw-Gw计算上工作辊平衡力，其中Qw为上工作辊平衡力，Gw为上工作辊平衡力平衡部件总重量。根据设备各项已知参数进行计算，能够得出Qbg=598kN，Qwg=874kN，所以，总平衡力为1472kN。设备电动机具有2.5倍的最大过载系数，在实际运行中无法实现最大的输出力矩。按照2.5倍电动机最大输出力矩，机械压下装置的理论最大压下速度也仅为每秒45毫米，最大抬升速度为每秒50毫米。经过检测，发现电器调试人员将电动机启动力矩控制位1.7倍额定力矩。对此，进行变频检测，允许电机过载达到2.5倍，就能够对压下抬升速度慢的问题进行解决。

5、结论

4300mm中厚板轧机是兴澄特钢日常生产中最为重要的机械设备之一，为钢厂的产量提供了有力的保证。经过分析发现兴澄特钢4300mm中厚板轧机的机械压下装置存在一定的问题，对此，结合其具体的结构原理，分析了其中存在的问题，采取有效的措施进行了改进设计，使得装置存在的问题基本得到解决，工作稳定性进一步提高，工作效率也大大增加。

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来源：云轧钢