1780精轧窜辊工作原理与常见故障分析

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1780精轧窜辊工作原理与常见故障分析

许春晓

(梅山钢铁公司热轧板厂，南京210039)

摘要：梅山钢铁公司热轧厂1780产线精轧机组配备了工作辊窜辊装置，工作辊轴向窜辊可以将轧辊磨损分配、降低工作辊的磨 损，同时保持工作辊辊身轮廓形状平滑，提高轧制公里数。但是在实际使用中窜辊装置故障频发，给生产带来很大影响。

关键词：窜辊装置；工作原理;故障;精轧F1-F7轧机装备有工作辊窜辊装置

0引言

精轧窜辊工作原理：在实际轧制中，辊型和轧辊与高 温轧件接触会产生边部磨损，导致轧辊边部轮廓变化，磨 损达一定程度，轧制出的带钢的断面形状和凸度变差发生 变化，从而导致产品质量下降。在完成一个轧制周期后需 更换新的工作辊，耗时耗力，增加成本。利用工作辊的窜辊 装置，工作辊可以沿轴向窜动，支承辊位置不变，从而使工 作辊辊身长度方向上磨损均匀，保证带钢的断面形状和凸 度变差不变。F1-F7配有±150m m的窜辊行程，可以通过

2 V M C2000型数控机床刹车电路故障的分析

2.1 V M C2000的故障现象

在数控机床使用的过程，数控机床将V M2000作为加 工中心，一般情况下，将F A N U18M作为刹车电路的系统，F A N U18M系统同样也存在四个直线轴，即A直线轴、B直线轴、C直线轴以及D直线轴。在C直线轴加工的过程 中，由于O V C经过过大的电流，会出现报警的现象，致使 数控机床无法正常使用。

2.2 V M C2000的故障分析

导致C直线轴O V C因电流过大出现报警现象的原因 诸多。比如，机械的负载能力略低、缺乏良好的润滑效果、电机故障等。V M C2000型数控机床将机电分开作为重要 的维修方式，将C直线轴的电机与机械传动的零部件进 行分离，在完成分离工作后，分别对C直线轴的电机与机 械传动的零部件进行检查。若促使数控机床处于关闭的状 态，因C直线轴作为整个数控机床的重力轴，应先对C直线轴采取安全的保护措施，增强C直线轴的强有力支撑，预防C直线轴或是其他主轴出现脱落的现象，给数控机 床以及操作人员的安全造成巨大的影响。在完成C直线 轴的电机与机械传动的零部件分离工作后，应按照严格的 维修要求进行维修，秉着先机械后电气的原则，先对机械 传动的零部件展开相应的维修工作，然后对C直线轴的 电机进行维修。若是对转丝杠采取手动的维修方式，出现 预紧力适中的现象，则表示数控机床的负载能力良好，转丝杠的承压能力以及数控机床两端的轴承都能正常运行。

在对C直线轴电机检查的过程中，应先将数控机床 通电，在手动维修方式的推动下，按照均匀的转速进行检 查，通常按照每分钟0.05m m的速度进行。若O V C因电流 过大出现报警的现象，则表示刹车电力故障的问题出在电 机部分。这就需要将电机刹车的对接头进行拆分，将刹车 线圈的工作电压保证在100V以内，促使其他方面都能正控制轧辊磨损达到自由轧制的目的，而且还能够改善带钢 的凸度。

窜辊技术三个优点：

① 实现不同宽度产品的自由轧制；

② 延长同宽轧制公里数而不会出现凸度和板形问题；

③ 降低换辊次数提高轧线有效作业率。

1设备简介及技术参数

每台窜辊装置由4个窜辊液压缸，4个工作辊锁紧 缸，4各主体工作块，2个框架及伺服液压系统和数字控制

常工作。由于C直线轴电机内的空间较为狭窄，未能使测 量工作得以顺利进行。为有效改善这一现象，应当将电机 的零部件全部拆分，为下一步骤的检查工作奠定坚实的基 础。为使数控机床处于正常运行状态以及电机的正常运 转，应使用便于测量的摇表显示电机，不断增强其绝缘性 的特点。若上述检查方法在150V电压的影响下，能够促 使刹车线圈不被损坏，则说明刹车电力故障问题出在数控 机床的电路方面。刹车线圈在测量期间，测量的电压为感 应电，未能很好地对实际测量的负载起到带动的作用。除

此之外，若想对数控机床的控制板进行检查，应当在150V

稳定电压的带动下，定期检查数控机床的控制板。比如，各 种电磁阀、润滑泵以及电器柜风扇等。在采取诸多检查方 式的背景下，经过多方面的排查，最终将电器柜风扇作为 刹车电路故障的主要故障点。由于电器柜风扇出现损坏的 现象，致使数控机床在运行的过程中，未能正常使用，出现 刹车电路故障问题，最终使得变压器的温度不断升高，承 载能力大幅度降低，导致C直线轴电机处于关闭的状态，在数控机床运行期间，因C直线轴无法满足过大的承载 能力，出现O V C报警的现象。

综上所诉，数控机床出现刹车电路故障，直接影响着 设备以及操作人员的安全，逐渐成为数控机床操作人员和 维修人员备受关注的问题。针对刹车电路故障，应着重注 意以下几个方面：第一，为使刹车线圈不被损坏，应保证其 在安全电压下进行工作，促使刹车线圈能够独立供电，降

低对其他零部件的影响。第二，数控机床在运行期间，必须 设立报警装置或其他提示装置，以此来提醒操作人员对数 控机床的使用情况，从而为数控机床的刹车电路故障奠定 坚实的基础。

参考文献：

[1]喻晓浩，刘萃伦，李晓彬.数控机床刹车电路故障分析与改 进「J1.设备管理与维修,2017( 05 ):64-65.

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图1窜辊示意图

系统组成。伺服液压系统和液压油缸数字闭环控制，工作 辑窜动频率和每次窜辑量都可依据实际乳制产品的规格 和钢种进行决策和选择。通过自动控制系统执行窜辑策略 从而控制每个轧制道次的窜辊位置，窜辊装置可沿轴向移 云力车L辑±150m m。

2各机架窜辊系统参数

每个机架窜辊油缸数量：只；

窜辊油缸杆径：1-4轧机110m m，5-7轧机100m m;

窜辊油缸缸径（活塞径）：1-4轧机160m m，F5-7轧机 140m m;

窜辊油缸最大行程：320m m;

窜辊时最大速度:20m m/s;

最大工作压力：280b a r;

窜辊行程：±150m m。

3窜辊装置常见故障分析

1780热轧的窜辊装置，工作辊可以沿轴向窜动，有利 于消除工作辊的阶梯磨损现象，保证轧辊均匀磨损，提高 轧制公里数。在实际使用过程中，窜辊装置出现窜辊油缸 活塞杆插头断裂脱开，工作辊锁门板间隙超标等故障，影响了窜辊装置的正常使用，针对这两种故障进行了分析，并制定了解决方案。

3.1窜辊油缸活塞杆断裂

在使用过程中多次出现窜辊油缸活塞杆插头断裂脱 开，并且多次断裂脱开均在活塞杆插头螺纹退刀槽处。断裂情况见图2。

图2窜辊油缸活塞杆插头处断裂

由图2可见窜辊油缸活塞杆插头处断裂，断裂位置为 窜辊油缸活塞杆退刀槽处，由断裂面宏观断□来开，断面 较为平齐，由此可判断活塞杆是受到了较大的径向剪切 力，导致最薄弱处剪切断裂。

对窜辊油缸工作过程进行分析：窜辊过程中，窜辊油 缸同步存在偏差，窜辊油缸单侧受力，活塞杆受力与油缸 不在一条中心线上，窜辊油缸长期在拉、压、剪切应力的作 用下，活塞杆螺纹退刀槽处易发生疲劳；在窜辊偏差超过 锁门板允许间隙时（3m m)，窜辊油缸插头处承受了 一个较 大的径向力，导致最薄弱处剪切断裂。

窜辊油缸活塞杆插头受力分析：

设定窜辊油缸杆腔压力为P,，盲腔压力为P2,活塞直 径为D，活塞杆直径为d，受力角度坠=26。。

窜辊油缸缩回时活塞杆轴向受力：

巧―n p q-巧)(z)2-，）

窜辊油缸伸出时活塞杆轴向受力：

^n jp.-p^D1

F二处窜辊油缸不同步时活塞杆径向受力：m fge

窜辊油缸同步时活塞杆径向受力：h1^

因此，为减少窜辊油缸的径向受力及增强油缸活塞杆 强度，采取了两条措施:①修改窜辊控制程序，减少窜辊过 程中不同步引起的剪切力。当出入□油缸位置偏差大于 3 m m时，窜辊跳到手动方式，需操作人员手动对中窜辊位 置后，方可投窜辊自动方式。②将窜辊油缸插头改为整体 式，取消螺纹连接，原退刀槽处尺寸由84m m改为110m m。防止窜辊油缸活塞杆因受到大量径向力而导致螺栓切断。

3.2工作辊锁门板间隙超标

在使用过程中，发现工作辊锁门板与窜辊块行走块连 接部位容易磨损，导致工作辊锁门版间隙超标，影响窜辊 精度，而且一旦窜辊块行走块的工作辊锁门板导向孔磨损 无法在线修复，必须更换该窜辊块运至厂家修复。F1-7窜辊块多次出现锁门板间隙大问题。

根据现场情况分析工作辊锁门板与窜辊块行走块连 接部位磨损的原因是：窜辊块行走块材质是42C R M O,耐 腐蚀性能差，现场工作环境水汽大，且工作辊锁门板与窜 辊块行走块连接部位没有润滑，导致该处锈蚀磨损。据此 对窜辊块修复时做了以下改进：①对窜辊块定位块改造，增加可调节更换的衬板，方便在线更换调整衬板，保证窜 辊精度。②要求达涅利修复该窜辊块时对窜辊块行走块上 的工作辊锁门版导向孔进行渗氮处理，增加导向孔的硬度 和耐磨性能，延长使用周期。③在工作辊锁门板上增加润 滑孔，保证锁门板与导向孔之间的润滑效果，减少磨损。经过一系列的改进，工作辊锁门板精度得到了有效的控制，且出现锁门板精度问题后，可在线快速调整，延长了窜辊 块使用周期。

4结语

通过介绍窜辊装置的工作原理，为窜辊装置的故障分 析提供了理论基础。结合现场故障的分析及解决为现场生

产顺行打下了良好的基础。