钢轨的万能法轧制及轧机调整

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蕾中国铁路用钢技术研讨会
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（３）头宽及腰厚。头和腰的调整比较简单，因为这两个尺寸是由ｕＦ水平控制的，可以根据测 量尺寸进行相应的放或压ｕＦ水平辊。但注意的是如果用卡尺量头宽值，其测量部位为一个半径很小 的圆弧，其测量值受圆弧的充满程度而变化，所以最好是用头宽样板进行测量。同时由于腰厚的公 差范围比头宽的公差范围大，所以在做孔型设计可以利用这一点，将腰厚的设计作调整，头宽尺寸 合格时腰厚保证合格，从而可以不进行腰厚的测量。 （４）不对称。导致不对称的原因有两个，一个是ｕＲ／ＵＦ的轴向调整不合理，上下腿的展宽不同 而不对称；另外一个原因是Ｅ机架的轴向不正。观察头的铁锈印，测量腿的厚度。通过头的铁锈印 可以判断ＵＲ的调整方向。即如果上头铁锈重（或宽），则ＵＲ下辊应向底部窜，下头铁锈重（或宽），
２．２轧机的调整
轧机的调整主要包括张力调整、尺寸调整和形状调整。尺寸调整主要包括轨高、头宽、腰厚和 底宽。形状调整主要为对称性调整。 ２．２．１张力调整 由于晟后一道次为张力轧制，张力的稳定性会影响到通长尺寸的稳定性。受张力影响，百米钢 轨在两个端头与中间部位尺寸比较，轨高尺寸偏大，底宽尺寸偏小。尺寸的波动大小与张力的稳定
万能法轧制钢轨与传统的孔型轧制法有很大的区别。通过两架开坯机的轧制出初具轨形的轧件， 建立起头、腰和底的比例关系。同时轨底要保证充到孔型根部，轨头不发生过充满。这是万能轧机 轧制钢轨的基础。万能轧机为精轧机组，它由万能粗轧机（ＵＲ）、两个孔型的轧边机（Ｅ）和万能精 轧机（ＵＦ）组成。共有９个独立定位的轧辊参与轧制，通过三道次轧制，最终轧出成品。除了头宽 和腰厚有关联性外，底宽和轨高都可以单独进行调整，相互之间不受影响，调整方法也多，比传统 轧制法调整的灵活性大，更容易调整。这种轧制方法的主要优点是头部和底部有立辊的直接压下， 同时对轨头和轨底的轧制是由立辊进行的，轧制方向与轧辊的旋转方向相同，没有了与轨头和轨底 与轧辊的滑动，提高了钢轨的表面质量。 １．２．１万能粗轧机（ＵＲ） ＵＲ通过水平辊对轨腰进行加工，通过水平辊和头部立辊对头部进行加工，通过水平辊和底部立 辊加工轨底，每个轧辊都可以单独定位。ＵＲ轧机轧制三个道次。
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方中国铁路用钢攮查研堕全
１．２．２轧边机（Ｅ） 轧边机为两辊轧机，有两个孔型，ＥＲ和ＥＦ，通过横移液压缸，可以将两个孔在轧制线上相互切 换。这两个孔型用来控制头宽和底宽。轧制第～道和第二道时用ＥＲ孔，第三道时用ＥＦ孔。通过Ｅ 的轧制，可以将腰严格地控制在中间，同时也对腿尖进行加工，形成最终成品腿尖形状。 １．２．３万能精轧机（ＵＦ） ＵＦ通过两个水平辊和一个底部立辊将钢轨轧成形。头部以传统的方法加工，即以两辊模式、中 间开口将轨头加工成形。底部立辊只控制底的厚度，腿尖为开口。ＵＦ只在最后一道次参加轧制，前 两道次空过。
参考文献。 【ｌ】吴章忠孙秉云，国内外钢轨生产技术发展，中国金属学会第八届轧钢年会论文集，２００４
【２】ｕｌｒｉｃｈ Ｓｖｅｊｋｏｖｓｋｙ＇Ｎｅｗｃｓｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ＥｃｏｎｏＩＩｌｉｃａｌ ｓｅｃｃｉｏｎｓ 【３】Ｒｏｌｌ Ｐ船ｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｔｒａｉｎｉｎｇ，ＳＭＳ Ｍｅｅｒ ＧｍｂＨ，Ｍ６ｎｃｈｅｎｇｌａｄｂａｃｈ 【４】Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｒａｉｌ Ｒｏｌｌｉｎｇ，Ｋｅｎ ０ｖｅｎｎａｎ’１９９６
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性有关。张力稳定性的指标主要有两个：咬钢时张力的波动大小，即波峰和波谷的最大差值，差值 越小，张力波动越小，尺寸越稳定，体现出取样尺寸的中间钢轨尺寸的波动大小；轧钢时张力的波 动情况，体现为张力的均方差值，均方差值越小，张力越稳定，尺寸波动越小。最大值、最小值及 均方差都可以通过ｗｉｎＣＣ来计算出来。轧制时张力的稳定性与轧制力的抖动相关，轧制力越稳定， 张力也越稳定。而轧制力的稳定主要与轧辊的车制时的精度有关，也即水平辊的椭圆度，不超过 ０．１５咖为合格。 一般情况下，张力最大与最小差值不超过６，而且均方差在０．１～Ｏ．２之间时，尺寸波动较小， 一般为Ｏ．５哪左右。咬钢时张力波动的大小可以从以下两个方面来调整： （１）连轧速度调整。由于咬钢时ｕＦ会产生速降，会导致张力的波动。所以适当将ｕＦ的速度调 快，可以缓解ＵＦ的速降，降低尺寸的波动。 （２）咬钢速度与轧制速度的调整。咬钢后，从咬钢速度提升到轧制速度，此时张力控制也会产 生波动，导致尺寸的波动。实际经验表明：而且速度差越大，张力波动越大，尺寸波动也越大。所 以可以提高咬钢速度，降低轧制速度，减小速度差，提高张力的稳定性。一般情况下，咬钢速度可 以提高到２．５Ⅲ／ｓ，根据轧制情况，可将轧制速度降低到３ｍ／ｓ，这样的速度制度下，其尺寸波动的钢 轨的长度约为３ｍ左右，即从端头开始，轨高逐渐减速小，到３ｍ后轨高开始稳定。实测结果显示， 如果咬钢速度为１．５ ｍ／ｓ，而轧制速度为５ ｍ／ｓ，则在７ ｍ左右时尺寸才开始稳定。长度越长尺差值
钢轨的万能法轧制及轧机调整
闫治国
刘建国唐丽娟
摘要，介绍了万能轧机的优点及万能法轧制钢轨的特点，有针对性地介绍了万能轧机轧制钢轨的调整．
０引言
随着国内铁路的提速，对钢轨的要求也日益提高。从钢质的纯净度到钢轨尺寸公差、表面质量、 平直度等的要求都大大提高了。特别是百米钢轨的需要，更促使国内几家轨梁厂进行了改造。包钢 轨梁厂也是在此情况下，于２００３年开始了万能轧机的改造项目，２００６年开始生产钢轨。主要设备 有步进式加热炉、高压水除磷、两架开坯机、二次除磷、万能连轧机、打印机、热锯、带预弯小车 的百米冷床、平立复合矫直机、检测中心、锯钻联合机床、四面翻钢检查台、剖分锯等。是继攀钢 之后国内第二家可以生产百米钢轨的厂家。其中万能轧机是从德国ＳＭＳ Ｍｅｅｒ公司引进的。
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ＡＩｓＥ ｓｔｅｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＇Ｆｅｂ ２００２ ２００４
作者ｚ
闰治国包钢（集团）公司轨梁轧钢厂
刘建国包钢（集团）公司轨梁轧钢厂
唐丽娟包钢（集团）公司轨梁轧钢厂
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１万能轧机简介
１．１万能轧机的优点
万能轧机压下技术采用了最先进的液压伺服系统，比传统的电动机械有如下优点： （１）调整精度高； （２）终轧产品的尺寸波动小； （３）自动辊缝调零； （４）换辊后可以自动测量弹跳； （５）轧辊辊缝的预设定； （６）在轧制过程中也可以进行辊缝的调整； （７）过载保护。
１．２万能轧制法简介
所以校准时应保证底部立辊先与水平辊贴，底部立辊先产生校准力，将水平辊向头部立辊方向靠， 消除轴承之间的间隙。实际经验值为上水平辊的最大轴向窜动为３姗左右。如果头部立辊先与水平 辊贴，则会导致头部立辊与底部立辊的辊缝差３舳左右，也即在实际轧钢过程中，底部立辊的辊缝 大３衄，而头部立辊的辊缝小３姗，同时下辊的轴向也会受影响，影响钢轨的轨高、底宽及对称性， 调整起来费时费力。 所以在校准过程中，要检查校准力，如果是头部立辊先产生校准力，则应修改两个立辊的直径， 将头部立辊的直径增加，减小底部立辊的直径，以每次１０衄为单位进行调整，重新校准，直到底部 立辊先与水平辊贴辊为止。 ２．１．２Ｅ的校准 Ｅ机架在校准完后要进行检查，主要检查上下两辊的窜动，即轴向。校准后当辊缝为２姗时， 用钢板靠住两个轧辊辊身侧面，检查问隙，如果轴向差值超过Ｏ．５ｍｍ，在轧钢之前应进行调整，否 则钢轨的对称性可能不合。
下辊向头部窜；通过腿的厚度可以判断ｕＦ的调整方向。如果上下腿厚度相同，则应按％下方法调整
Ｅ的轴向。上腿长，下腿短，则Ｅ下辊应向底部窜，直到腿长短相同为止；上腿短，下腿长，则Ｅ 下辊应向头部窜，直到腿长短相同为止。
３结束语
总之，钢轨的万能轧制法从工艺上讲是现在最先进的工艺，而万能轧机又运用了机械、液压、 电气及控制软件方面最先进的技术，从而使得生产的钢轨从尺寸精度、表面质量都上了一个台阶， 能够满足现代铁路大提速的要求。而且随着生产量的增加，调整技术的提高，钢轨的质量更加稳定， 产量也会不断增加，包钢轨梁厂将再次为我国铁路事业做出贡献。
２轧机的调整
轧机的调整主要包括换辊后的调整和在轧制过程中受温度影响而进行的调整。一般情况下，随 温度的变化较为好调。换辊时，特别是换ｕＲ辊时，调整量可能会很大，主要受校准及轧辊轴向的影
响。
２．１校准
校准是轧制的基础，它是利用液压的特点，进行贴辊，找出零辊缝。校准进行
２．１．１
ＵＲ和ｕＦ的校准 在轧制过程中，由于底部立辊的轧制力大于头部立辊的轧制力，水平辊会向头部立辊方向窜动。
越大，后者其尺寸波动为０．７～０．８衄左右。但轧制速度的调整要综合考虑轧制节奏，在不影响产量
的情况下可以降低。 ２．２．２尺寸调整 由于万能轧机本身机械设备方面和电气控制方面的先进性，可以将轧制力直接采集计算并显示 到计算机屏幕上，使得调整更加方便，更有依据。在进行尺寸调整时，应结合轧制力及出钢方向进 行调整，使调整更简单。不同的钢种、不同的温度下，应将各道次的轧制力控制在一定范围内，这 样调整就更有方向性。 （１）轨高。轨高的调整主要是调整头的充填情况及轨底的厚度。由于万能轧法不同于传统轧法， 底的厚度通过ＵＲ及ＵＦ的底部立辊进行调整。应先用底厚样板测量轨底的厚度，如果底的厚度不合， 则应对ＵＦ的底部立辊进行相应的调整。调整的同时应考虑底宽尺寸，如果底宽尺寸合，则应同向调 ＵＲ的底部立辊；如果底宽不合，底大时，应多压ＵＲ；底小时，根据偏差值，少压或不压ＵＲ底部立 辊。头的充填情况主要靠ｕＲ的头部立辊进行控制，所以，其余的调整量全部在ｕＲ的头部立辊。但 如果ＵＲ底部立辊也进行了调整，由于底部对头部的作用，如果底部立辊压了，则相当于头部立辊也 进行了相应的调整。所以此时调整轨高时应将底部立辊的调整量考虑到。 （２）底宽。 ①底小：对底宽进行调整时，要先测量底的厚度。如果底厚，则应压ｕＦ底部立辊；如果底厚正 常，则应放ＵＲ第三道甚至第二道底部立辊。但应注意ＵＲ底部立辊的轧制力及成品腿尖是否出现圆 角，如果腿尖有圆角，且ＵＲ底部轧制力小，则应压ＵＲ底部立辊。原因是ＵＲ最后一道的底偏厚，进 Ｅ机架时产生契卡而导致底小。这种情况比较少见，一般是由于ＵＲ底部立辊在校准不正确导致的。 ②底大：底大一般是由于ｕＦ的压下量太大所致，其调整方法为压ＵＲ的底部立辊，减少底的金属 量，从而降低底的尺寸。一般其调整的比例为１：１，即宽多少，ＵＲ压多少。但应注意轧制温度，防 止过调，因为底的温度是最底的，所以其金属多趋于进行展宽，而不是在长度方向延伸。