板坯连铸机扇形段驱动辊故障原因分析
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（３）辊 子 修 复 次 数 过 多，内 部 存 在 微 缺 陷 未 能及时发现。 ４．３ 辊子设计结构及强度存在不足
辊子主要设计尺寸如表 ３所示：
表 ３ 辊子主要尺寸
段型 辊径 ／ｍｍ 轴颈 ／ｍｍ 冷却水管直径 ／ｍｍ
Ａ段
２２０
１２０
４５
Ｂ段
２４０
１３０
４５
Ｃ段
２６０
１４０
５５
Ｄ段
２６０工程师，邮箱：１５８３２５５１３４２＠１６３．ｃｏｍ
— ９７—
总第 ２８６期 冶 金 设 备
２０２３年 １０月第 ５期
１３段、１５段、１７段、１９段为双驱动形式即活动侧、 固定 侧 都 有 驱 动 辊，７段、８段、１２段、１４段、１６ 段、１８段 为 单 驱 动 即 只 有 活 动 侧 安 装 驱 动，活 动 侧驱动辊与驱动梁连接，靠两个油缸驱动上下运 动。浇钢过程中根据钢种、拉速、浇注断面等参数 自动设定驱动缸的压下力，以保证板坯能在驱动 辊的驱动力作用下在扇形段中前进，从而实现连 续浇注。
西门子奥钢联 ＶＭＣ７５飞剪是国内国际比较 先进设备，广泛应用于对剪切速度较高的冶金特 棒生产线，其核心技术在于飞剪的控制。通过对 剪刃的运动轨迹、剪切控制、出口翻板控制等过程
量，同时每台扇形段及辊子离线修复需要 １００多 个人工时，增加了离线维修人工消耗。 ２ 辊列布置及辊结构
板坯连铸机设计为 １机两流，每流共有 １９个 扇形段，分五种段型，１－３段为 Ａ段、４－６段为 Ｂ 段、７段为 Ｃ段、８段为 Ｄ段、９－１９为 Ｅ段，其中 １－６段为弧 形 段，７－８段 为 矫 直 段，９－１９段 为 水平段。辊子采用小辊径、三分节结构，每个段有 ７排辊子，包括 ６排从动辊、１排驱动辊，连铸机驱 动辊布置图如图 １所示，其中 １－６段、９－１１段、
（２）轴 承 位 探 伤 要 求 磁 粉、超 声 波 探 伤 配 合 使用，对轴颈部位进行探伤，对有缺陷的辊子进行 报废处理［４］。
（３）控 制 使 用 次 数，驱 动 辊 修 复 使 用 次 数 不 超过 ４次。 ５．３ 辊子本身结构改进
驱动辊辊面长度 ２３００ｍｍ、跨度较大，因此对 结构改进，取消剖分轴承，采用芯轴加分节辊套式 结构［５］，原剖分轴承位轴承必须保证承载能力大， 主要承受径向载荷，调心性良好，可自动补偿同轴 度误差，由此选择调心滚子轴承。改进后的辊子 安装尺寸与原辊子完全一致，每套成本只有原来 的三分之一左右。
ＴＯｏｃｔａｔｏｌｂＮｅｏｒ．２２０８２６３ ＭＥ ＴＡ Ｌ冶ＬＵ ＲＧ金ＩＣ Ａ设Ｌ ＥＱ备ＵＩＰＭＥＮＴ ２０ ２３总年第１０２８月６第期５期
板坯连铸机扇形段驱动辊 故障原因分析
刘占锋① 王计超 岳志坤 张会良 庞冠伟 张佩立
（首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢作业部 河北唐山 ０６３２００）
Ｅ段
２６０
１４０
４５
４．４ 在线使用维护问题 （１）在线使用过程中存在备机用冷料、钢渣、
异形尾坯等异物撞击轴承及辊子的问题。 （２）由于编码器故障等原因造成在线铸坯跟
踪不准，从而造成驱动辊抬起压下时机偏差，导致 辊子损坏［３］。 ５ 改进措施 ５．１ 润滑改进
（１）驱 动 辊 分 配 器 每 次 修 段 时 必 须 更 换 新 件，在驱动辊接水板下方增加护板，减少对分配器 的热辐射。
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辊数量远远超过装用量，断辊概率较高。
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# $ $
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图 ３ 各种段型断辊数量分布 表 ２ 各种段型断辊数量统计表
图 ２ 驱动辊辊子结构图
１－辊子本体；２－剖分轴承
３ 故障统计 ３．１ 断辊数量统计
自投产以来每年都要发生多次驱动辊故障对 生产造成影响，通过对非正常下线的扇形段进行 解体分析，典型故障现象包括轴颈断裂和剖分轴 承损坏，并以断辊为主，其中内弧侧占比 ９０％以 上。２０１１年 －２０１５年断辊数量统计如表 １所示。
ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｓｌａｂｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｅｒ Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｄｒｉｖｅｒｏｌｌ Ｓｐｌｉｔｂｅａｒｉｎｇ
１ 前言 某钢厂一期共有 ４台连续弯曲、连续矫直的
直 弧 形 板 坯 连 铸 机，其 中 ２１５０ｍｍ 铸 机 ２台、 １６５０ｍｍ铸机 ２台。自投产以来频繁出现扇形段 驱动辊断裂、剖分轴承损坏的问题，其中 ２１５０连 铸机自投产以来有上百台扇形段因断辊、剖分轴 承坏而非正常下线，每台扇形段修复需要几十万 的费用，共计需要修理费上千万元，还造成多次铸 坯划伤、滚珠压入板坯的质量事故，对生产和产品 造成很大影响，影响了连铸机生产秩序和产品质
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｎｌｉｎｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｄｒｉｖｅｒｏｌｌｉｎｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅＳｌａｂＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｅｒｗｅｒｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｔｈｅｄｒｉｖｅｒｏｌｌ ｄａｍａｇｅｗｅｒｅｆｏｕｎｄｏｕｔ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｒｏｍ ｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ， ｒｅｐａｉｒｑｕａｌｉｔｙ，ｒｏｌｌｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｏｎｌｉｎｅｕｓｅａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓｌａｂｓｃｒａｔｃｈａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｍａｔｔｅｒ ｐｒｅｓｓｉｎｇｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｂｒｏｋｅｎｒｏｌｌａｎｄｔｈｅｓｐｌｉｔｂｅａｒｉｎｇｄａｍａｇｅｏｆｔｈｅｄｒｉｖｅｒｏｌｌｉｎｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔｗｅｒｅｓｏｌｖｅｄ，Ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｅｇｍｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．
（６）制 作 轴 承 座 打 压 检 测 装 置，在 辊 子 组 装 上线前发现问题，保证辊子修复质量。 ５．２ 修复质量控制
（１）修 订 扇 形 段 修 复 和 报 废 标 准，考 虑 到 修 复后的强度弱化，严格控制修复标准，对 ≥３ｍｍ 的划伤报废，对 Ｒ角处利用手工焊补齐圆角，减 少应力集中。
２０２３年 １０月第 ５期
以便让后面的圆钢通过。若翻板下降过早或速度 太快，切头就会搁在翻板上堵塞后面圆钢的通行； 若翻板下降太迟或速度太慢，后面圆钢的头部已 经通过了翻板位置此时翻板还没落下，翻板下落 时就会将后面圆钢拍下堵塞通行导致堆钢。因此 翻板的延时启动时间设置、翻板的速度控制精度 是避免翻板位置堆钢的关键。 ５ 结论
辊故障，可以抬起驱动辊，避免造成划伤。
（４）避 免 问 题 板 坯 流 入 下 道 工 序，将 事 故 损
失降低至最低。发现辊子断裂等异常事故，及时
进行更换，并对发现问题时刻前后浇次板坯进行
下线冻结，进行例查，确保无异常后才能组织上料
轧制。
（转 １０４页）
— ９９—
总第 ２８６期 冶 金 设 备
（１）由 于 剖 分 轴 承 全 部 为 进 口 轴 承，价 值 较 高，在扇形段修复过程中会对轴承利旧使用，但是 轴承利旧缺乏明确标准。
刘占锋等：板坯连铸机扇形段驱动辊故障原因分析
２０２３年 １０月第 ５期
（２）辊 子 轴 承 位 存 在 内 部 缺 陷，在 修 复 过 程 中未能发 现，当 轴 承 位 磨 损 后，为 了 恢 复 原 始 尺 寸，在表面 ≤３ｍｍ 以 内 进 行 车 削 后，使 用 堆 焊 材 料进行热堆焊，再加工到图纸尺寸，由于轴承位 Ｒ 处焊接不到位，造成焊接应力集中，致使轴承剖分 颈脖处断裂。
入功能精度管理项，保障扇形段编码器完好率，保
证跟踪准确；定期安排人员检验跟踪情况。
（３）增 加 监 控：由 于 驱 动 辊 断 辊 或 剖 分 轴 承
损坏后会造成漏水，设备水补水量会突然上升，将
扇形段设备水补水量数据加至浇钢操作 ＨＭＩ画
面，可以实时监控补水量，补水量大于 １５ｍ３报警，
发生补水量报警时及时确认漏水部位，如果驱动
摘 要 为了提高扇形段在线使用寿命，对板坯连铸机扇形段驱动辊结构及常见的故障进行了统计分 析，得出了驱动辊故障的原因，并从润滑系统改进、离线修复质量控制、辊子本体结构优化、在线使用维护等 方面提出了相应的改进措施，解决了扇形段驱动辊故障引起的铸坯划伤和异物压入的问题，提高了扇形段 运行的稳定性。
关键词 板坯连铸机 扇形段 驱动辊 剖分轴承 中图法分类号 ＴＦ３４１．６ ＴＧ１１５ 文献标识码 Ｂ Ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－１２６９２０２３０５０２３
（２）分 配 器 取 消 外 露 指 针，避 免 在 线 使 用 过 程中指针处漏油漏油。
（３）提高在线甘油压力，与离线统一，保证润 滑系统正常供油。
（４）在线对扇形段内弧驱动辊轴承单独手动 加油，可以检查分配器好坏同时保证润滑，周期每 月 １次，根据出油情况逐步优化周期。
（５）制定油气滤芯、分配器清理记录，每次维 修进行专项清洗；对油气分配器进行编号处理，便 于跟踪使用情况。
图 １ 连铸机驱动辊布置图
驱动辊设计时采用三分节结构，共有四套轴 承定位支撑，为了便于维修中间两点采用剖分轴 承，剖分轴承全部为进口轴承，价格昂贵、装配精 度要求高，其辊子结构图如图 ２所示。
段型 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
断辊数量 １８ ５ ３ ６ ４８
装用量 １２ １２ ４ ４ ４４
比例 １５０．００％ ４１．６７％ ７５．００％ １５０．００％ １０９．０９％
（２）离 线 润 滑 泵 打 压 压 力 高 于 在 线，无 法 及 时发现润滑系统问题，造成在线集中润滑无法有 效加油。
（３）油 气 润 滑 轴 承 润 滑 油 路 存 在 泄 漏，造 成 供油不足。
（４）油 气 过 滤 器 堵 塞、分 配 器 串 油 导 致 润 滑 不足。
（５）因轴承座损坏漏水，造成润滑失效。 ４．２ 修复过程质量控制问题
从表 ２可以看出，Ａ、Ｄ、Ｅ三种段型近几年断 — ９８—
４ 故障原因分析 通过对断辊及剖分轴承坏的扇形段解体跟踪
分析，造成故障的原因主要有以下几方面： ４．１ 润滑原因
造成剖分轴承损坏的直接原因有润滑不良， 导致轴承润滑不良的主要原因有以下几点［１，２］：
（１）驱 动 辊 甘 油 分 配 器 在 驱 动 梁 上 安 装，浇 钢过程中由于板坯的高温辐射作用造成分配器堵 塞、泄漏；干 油 管 路 受 高 温 烘 烤 润 滑 油 碳 化 造 成 失效。
改进后的辊子结构如图 ４所示。
图 ４ 改进后的辊子结构简图
１－芯轴；２－辊套；３－键；４－调心滚子轴承
５．４ 在线维护改进
（１）外 力 撞 击：点 检 和 操 作 工 在 停 浇 间 隙 或
检修期间检查扇形段时应及时清理段内及段上异
物，避免异物对辊子及轴承的撞击。
（２）确 保 跟 踪 问 题：将 扇 形 段 编 码 器 管 理 纳
表 １ 驱动辊故障数量统计
年份 ２０１１年 ２０１２年 ２０１３年 ２０１４年 ２０１５年
数量
１８
１８
１２
１４
１８
３．２ 断辊位置统计 各种段型辊子故障概率差别较大，按段型统
计断辊数量分布如图 ３所示。 由图 ３可以看出，Ｅ段和 Ａ段断辊数量最多，
合计占比达 ８２．５％，各种段型断辊数量占装用量 比例如表 ２所示。
ＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＳｌａｂＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｅｒＳｅｇｍｅｎｔＤｒｉｖｅＲｏｌｌ
ＬｉｕＺｈａｎｆｅｎｇ ＷａｎｇＪｉｃｈａｏ ＹｕｅＺｈｉｋｕｎ ＺｈａｎｇＨｕｉｌｉａｎｇ ＰａｎｇＧｕａｎｗｅｉ ＺｈａｎｇＰｅｉｌｉ
（ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＳｈｏｕｇａｎｇＪｉｎｇｔａｎｇＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３２００）
辊子主要设计尺寸如表 ３所示：
表 ３ 辊子主要尺寸
段型 辊径 ／ｍｍ 轴颈 ／ｍｍ 冷却水管直径 ／ｍｍ
Ａ段
２２０
１２０
４５
Ｂ段
２４０
１３０
４５
Ｃ段
２６０
１４０
５５
Ｄ段
２６０工程师，邮箱：１５８３２５５１３４２＠１６３．ｃｏｍ
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总第 ２８６期 冶 金 设 备
２０２３年 １０月第 ５期
１３段、１５段、１７段、１９段为双驱动形式即活动侧、 固定 侧 都 有 驱 动 辊，７段、８段、１２段、１４段、１６ 段、１８段 为 单 驱 动 即 只 有 活 动 侧 安 装 驱 动，活 动 侧驱动辊与驱动梁连接，靠两个油缸驱动上下运 动。浇钢过程中根据钢种、拉速、浇注断面等参数 自动设定驱动缸的压下力，以保证板坯能在驱动 辊的驱动力作用下在扇形段中前进，从而实现连 续浇注。
西门子奥钢联 ＶＭＣ７５飞剪是国内国际比较 先进设备，广泛应用于对剪切速度较高的冶金特 棒生产线，其核心技术在于飞剪的控制。通过对 剪刃的运动轨迹、剪切控制、出口翻板控制等过程
量，同时每台扇形段及辊子离线修复需要 １００多 个人工时，增加了离线维修人工消耗。 ２ 辊列布置及辊结构
板坯连铸机设计为 １机两流，每流共有 １９个 扇形段，分五种段型，１－３段为 Ａ段、４－６段为 Ｂ 段、７段为 Ｃ段、８段为 Ｄ段、９－１９为 Ｅ段，其中 １－６段为弧 形 段，７－８段 为 矫 直 段，９－１９段 为 水平段。辊子采用小辊径、三分节结构，每个段有 ７排辊子，包括 ６排从动辊、１排驱动辊，连铸机驱 动辊布置图如图 １所示，其中 １－６段、９－１１段、
（２）轴 承 位 探 伤 要 求 磁 粉、超 声 波 探 伤 配 合 使用，对轴颈部位进行探伤，对有缺陷的辊子进行 报废处理［４］。
（３）控 制 使 用 次 数，驱 动 辊 修 复 使 用 次 数 不 超过 ４次。 ５．３ 辊子本身结构改进
驱动辊辊面长度 ２３００ｍｍ、跨度较大，因此对 结构改进，取消剖分轴承，采用芯轴加分节辊套式 结构［５］，原剖分轴承位轴承必须保证承载能力大， 主要承受径向载荷，调心性良好，可自动补偿同轴 度误差，由此选择调心滚子轴承。改进后的辊子 安装尺寸与原辊子完全一致，每套成本只有原来 的三分之一左右。
ＴＯｏｃｔａｔｏｌｂＮｅｏｒ．２２０８２６３ ＭＥ ＴＡ Ｌ冶ＬＵ ＲＧ金ＩＣ Ａ设Ｌ ＥＱ备ＵＩＰＭＥＮＴ ２０ ２３总年第１０２８月６第期５期
板坯连铸机扇形段驱动辊 故障原因分析
刘占锋① 王计超 岳志坤 张会良 庞冠伟 张佩立
（首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼钢作业部 河北唐山 ０６３２００）
Ｅ段
２６０
１４０
４５
４．４ 在线使用维护问题 （１）在线使用过程中存在备机用冷料、钢渣、
异形尾坯等异物撞击轴承及辊子的问题。 （２）由于编码器故障等原因造成在线铸坯跟
踪不准，从而造成驱动辊抬起压下时机偏差，导致 辊子损坏［３］。 ５ 改进措施 ５．１ 润滑改进
（１）驱 动 辊 分 配 器 每 次 修 段 时 必 须 更 换 新 件，在驱动辊接水板下方增加护板，减少对分配器 的热辐射。
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辊数量远远超过装用量，断辊概率较高。
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图 ３ 各种段型断辊数量分布 表 ２ 各种段型断辊数量统计表
图 ２ 驱动辊辊子结构图
１－辊子本体；２－剖分轴承
３ 故障统计 ３．１ 断辊数量统计
自投产以来每年都要发生多次驱动辊故障对 生产造成影响，通过对非正常下线的扇形段进行 解体分析，典型故障现象包括轴颈断裂和剖分轴 承损坏，并以断辊为主，其中内弧侧占比 ９０％以 上。２０１１年 －２０１５年断辊数量统计如表 １所示。
ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｓｌａｂｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｅｒ Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｄｒｉｖｅｒｏｌｌ Ｓｐｌｉｔｂｅａｒｉｎｇ
１ 前言 某钢厂一期共有 ４台连续弯曲、连续矫直的
直 弧 形 板 坯 连 铸 机，其 中 ２１５０ｍｍ 铸 机 ２台、 １６５０ｍｍ铸机 ２台。自投产以来频繁出现扇形段 驱动辊断裂、剖分轴承损坏的问题，其中 ２１５０连 铸机自投产以来有上百台扇形段因断辊、剖分轴 承坏而非正常下线，每台扇形段修复需要几十万 的费用，共计需要修理费上千万元，还造成多次铸 坯划伤、滚珠压入板坯的质量事故，对生产和产品 造成很大影响，影响了连铸机生产秩序和产品质
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｎｌｉｎｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｄｒｉｖｅｒｏｌｌｉｎｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔｏｆｔｈｅＳｌａｂＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｅｒｗｅｒｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｔｈｅｄｒｉｖｅｒｏｌｌ ｄａｍａｇｅｗｅｒｅｆｏｕｎｄｏｕｔ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｒｏｍ ｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ， ｒｅｐａｉｒｑｕａｌｉｔｙ，ｒｏｌｌｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｏｎｌｉｎｅｕｓｅａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓｌａｂｓｃｒａｔｃｈａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｍａｔｔｅｒ ｐｒｅｓｓｉｎｇｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｂｒｏｋｅｎｒｏｌｌａｎｄｔｈｅｓｐｌｉｔｂｅａｒｉｎｇｄａｍａｇｅｏｆｔｈｅｄｒｉｖｅｒｏｌｌｉｎｔｈｅｓｅｇｍｅｎｔｗｅｒｅｓｏｌｖｅｄ，Ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｅｇｍｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．
（６）制 作 轴 承 座 打 压 检 测 装 置，在 辊 子 组 装 上线前发现问题，保证辊子修复质量。 ５．２ 修复质量控制
（１）修 订 扇 形 段 修 复 和 报 废 标 准，考 虑 到 修 复后的强度弱化，严格控制修复标准，对 ≥３ｍｍ 的划伤报废，对 Ｒ角处利用手工焊补齐圆角，减 少应力集中。
２０２３年 １０月第 ５期
以便让后面的圆钢通过。若翻板下降过早或速度 太快，切头就会搁在翻板上堵塞后面圆钢的通行； 若翻板下降太迟或速度太慢，后面圆钢的头部已 经通过了翻板位置此时翻板还没落下，翻板下落 时就会将后面圆钢拍下堵塞通行导致堆钢。因此 翻板的延时启动时间设置、翻板的速度控制精度 是避免翻板位置堆钢的关键。 ５ 结论
辊故障，可以抬起驱动辊，避免造成划伤。
（４）避 免 问 题 板 坯 流 入 下 道 工 序，将 事 故 损
失降低至最低。发现辊子断裂等异常事故，及时
进行更换，并对发现问题时刻前后浇次板坯进行
下线冻结，进行例查，确保无异常后才能组织上料
轧制。
（转 １０４页）
— ９９—
总第 ２８６期 冶 金 设 备
（１）由 于 剖 分 轴 承 全 部 为 进 口 轴 承，价 值 较 高，在扇形段修复过程中会对轴承利旧使用，但是 轴承利旧缺乏明确标准。
刘占锋等：板坯连铸机扇形段驱动辊故障原因分析
２０２３年 １０月第 ５期
（２）辊 子 轴 承 位 存 在 内 部 缺 陷，在 修 复 过 程 中未能发 现，当 轴 承 位 磨 损 后，为 了 恢 复 原 始 尺 寸，在表面 ≤３ｍｍ 以 内 进 行 车 削 后，使 用 堆 焊 材 料进行热堆焊，再加工到图纸尺寸，由于轴承位 Ｒ 处焊接不到位，造成焊接应力集中，致使轴承剖分 颈脖处断裂。
入功能精度管理项，保障扇形段编码器完好率，保
证跟踪准确；定期安排人员检验跟踪情况。
（３）增 加 监 控：由 于 驱 动 辊 断 辊 或 剖 分 轴 承
损坏后会造成漏水，设备水补水量会突然上升，将
扇形段设备水补水量数据加至浇钢操作 ＨＭＩ画
面，可以实时监控补水量，补水量大于 １５ｍ３报警，
发生补水量报警时及时确认漏水部位，如果驱动
摘 要 为了提高扇形段在线使用寿命，对板坯连铸机扇形段驱动辊结构及常见的故障进行了统计分 析，得出了驱动辊故障的原因，并从润滑系统改进、离线修复质量控制、辊子本体结构优化、在线使用维护等 方面提出了相应的改进措施，解决了扇形段驱动辊故障引起的铸坯划伤和异物压入的问题，提高了扇形段 运行的稳定性。
关键词 板坯连铸机 扇形段 驱动辊 剖分轴承 中图法分类号 ＴＦ３４１．６ ＴＧ１１５ 文献标识码 Ｂ Ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－１２６９２０２３０５０２３
（２）分 配 器 取 消 外 露 指 针，避 免 在 线 使 用 过 程中指针处漏油漏油。
（３）提高在线甘油压力，与离线统一，保证润 滑系统正常供油。
（４）在线对扇形段内弧驱动辊轴承单独手动 加油，可以检查分配器好坏同时保证润滑，周期每 月 １次，根据出油情况逐步优化周期。
（５）制定油气滤芯、分配器清理记录，每次维 修进行专项清洗；对油气分配器进行编号处理，便 于跟踪使用情况。
图 １ 连铸机驱动辊布置图
驱动辊设计时采用三分节结构，共有四套轴 承定位支撑，为了便于维修中间两点采用剖分轴 承，剖分轴承全部为进口轴承，价格昂贵、装配精 度要求高，其辊子结构图如图 ２所示。
段型 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
断辊数量 １８ ５ ３ ６ ４８
装用量 １２ １２ ４ ４ ４４
比例 １５０．００％ ４１．６７％ ７５．００％ １５０．００％ １０９．０９％
（２）离 线 润 滑 泵 打 压 压 力 高 于 在 线，无 法 及 时发现润滑系统问题，造成在线集中润滑无法有 效加油。
（３）油 气 润 滑 轴 承 润 滑 油 路 存 在 泄 漏，造 成 供油不足。
（４）油 气 过 滤 器 堵 塞、分 配 器 串 油 导 致 润 滑 不足。
（５）因轴承座损坏漏水，造成润滑失效。 ４．２ 修复过程质量控制问题
从表 ２可以看出，Ａ、Ｄ、Ｅ三种段型近几年断 — ９８—
４ 故障原因分析 通过对断辊及剖分轴承坏的扇形段解体跟踪
分析，造成故障的原因主要有以下几方面： ４．１ 润滑原因
造成剖分轴承损坏的直接原因有润滑不良， 导致轴承润滑不良的主要原因有以下几点［１，２］：
（１）驱 动 辊 甘 油 分 配 器 在 驱 动 梁 上 安 装，浇 钢过程中由于板坯的高温辐射作用造成分配器堵 塞、泄漏；干 油 管 路 受 高 温 烘 烤 润 滑 油 碳 化 造 成 失效。
改进后的辊子结构如图 ４所示。
图 ４ 改进后的辊子结构简图
１－芯轴；２－辊套；３－键；４－调心滚子轴承
５．４ 在线维护改进
（１）外 力 撞 击：点 检 和 操 作 工 在 停 浇 间 隙 或
检修期间检查扇形段时应及时清理段内及段上异
物，避免异物对辊子及轴承的撞击。
（２）确 保 跟 踪 问 题：将 扇 形 段 编 码 器 管 理 纳
表 １ 驱动辊故障数量统计
年份 ２０１１年 ２０１２年 ２０１３年 ２０１４年 ２０１５年
数量
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３．２ 断辊位置统计 各种段型辊子故障概率差别较大，按段型统
计断辊数量分布如图 ３所示。 由图 ３可以看出，Ｅ段和 Ａ段断辊数量最多，
合计占比达 ８２．５％，各种段型断辊数量占装用量 比例如表 ２所示。
ＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＳｌａｂＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣａｓｔｅｒＳｅｇｍｅｎｔＤｒｉｖｅＲｏｌｌ
ＬｉｕＺｈａｎｆｅｎｇ ＷａｎｇＪｉｃｈａｏ ＹｕｅＺｈｉｋｕｎ ＺｈａｎｇＨｕｉｌｉａｎｇ ＰａｎｇＧｕａｎｗｅｉ ＺｈａｎｇＰｅｉｌｉ
（ＳｔｅｅｌｍａｋｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＳｈｏｕｇａｎｇＪｉｎｇｔａｎｇＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３２００）