4300mm宽厚板冷矫直机常见故障分析

李 岳 李传鹏 刘汉余

（莱芜钢铁集团宽厚板厂， 山东 莱芜 271104）

0 前言

厚板在生产的各个工序中都会产生瓢曲或波浪缺陷，在轧制工序产生的瓢曲和波浪可以通过矫直机矫平。中厚板的矫直设备可大致分为辊式矫直机和压力矫直机两种。辊式矫直机上下分别有几根辊子交错地排列，钢板边通过边进行矫直。压力矫直机有两个固定支点支撑钢板，压板施加压力而进行矫直。本厂主要用于轧后及快速冷却后钢板的矫直，以尽量消除钢板的不平直度。矫直效果是通过材料矫直后的最佳平直度和最小钢板残余应力以及应力均匀分布来表现。这台设备以在负载下低的纵向和横变形设计为特点。该设备具有快速响应位置控制液压系统，用于快速无载调整和无载状态辊缝重新设定，液压调整系统位置控制回路是附加在矫直辊缝控制中。这个基本控制原理保持矫直辊缝恒定，在钢板尾部辊缝控制同样发挥作用，以取得高质量的矫直效果。

随着宽厚板生产节奏的加快，钢板矫直能力如果不能与轧机相匹配，造成产品质量难以提升。矫直机是厚板轧钢厂精整线的关键设备，矫直机能否正常运行，直接影响到钢厂的产品质量和成才率。莱钢厚板厂矫直机在前期使用过程中发生了部分设备问题，导致产品成材率降低，影响企业效益。本文主要分析了矫直机设备故障的主要原因，并提出了解决方案。

1 矫直机主要结构

该矫直机为四重全液压可逆式矫直机。矫直机机架为预应力框架，从而保证了矫直机具有较高的刚度。矫直辊上受力架分为左右两部分，中部有铰接点，液压缸通过偏心轴和该铰接点可对上辊系进行弯辊。上受力架上部有4个主压下液压缸，压下液压缸由伺服阀控制，可对辊缝进行设定，压下液压缸可同步动作，也可单独动作，单独动作时可实现上辊系沿钢板长度及宽度方向的倾动。压下液压缸设有压力测量装置，在过载时可泄压以保护设备。

1.1 地脚板

安装在基础上，为焊接的钢构件，主要作用是支撑矫直机框架

1.2 上部辊盒夹紧系统

上部辊盒可以与上部压力框架实现夹紧。这些夹紧装置位于上部剖分框架的每个角部。通过杠杆和液压缸，使一个连杆转动，从而杆的下部可以锁住上部辊盒在横向的可能移动。夹紧液压缸位于杆的上部，用于锁住杆的转动。在矫直时夹紧动作；在拆卸上部辊盒时夹紧液压缸释放。

1.3 矫直辊和辊盒

上矫直辊及其支承辊装上部辊盒内，下部矫直辊及其支承辊装载下部辊盒内，入口和出口辊及其支承辊可以在垂直方向上调整。中间的矫直辊是固定的。支承辊的轴线与矫直辊相比有一定的偏移，这是为了放置在矫直时支承辊发生偏斜。当矫直辊磨损到所给定的界限时，则需进行修磨，磨削到较小的辊径，重新装到相应的辊盒内以备再用。全部的矫直力仅由支承辊轴承承担，而矫直辊轴承仅用于导向。轴承装有径向轴密封以防止污物和水的侵入。下部辊盒的出入口辊可以通过蜗轮蜗杆系统调整到适当的高度（每个完整的支承辊线上布置一台电机减速机）。每个辊有四个蜗轮蜗杆系统，它们通过传动轴实现同步。所有矫直辊都要定期的磨削以保持相同的辊径，从而保证每个辊的驱动功率相同。

下矫直辊和支承辊安装在可移动的框架上。为防止矫直辊在矫直过程中发生变形，支承辊相对于矫直辊中心轴线作一定量的偏移，交错布置。进出口的矫直辊可以单独调整。上矫直辊和支承辊也位于可移动的分体框架上。支承辊固定安装在上框架上。

上框架为分体结构，中心处用连接销连接。框架以绞结点为中心收缩或打开，这样矫直辊也得以弯曲，即弯辊。矫直过程中的弯辊动作是通过液压缸和调节连杆动作实现的。由于热矫直机是矫直处于高温状态的钢板，为避免矫直辊产生热裂纹，需进行冷却。本矫直机矫直辊设计成空心辊，采用内部水冷。

矫直辊由3个电动马达通过齿轮箱和万向接轴传动。齿轮箱包括3个减速机和1个分配箱。为了避免万向接轴因过载而破坏，齿轮箱被分为三个部分，在齿轮分配箱和齿轮减速机之间安装三个安全接手。矫直辊和支承辊轴承均为滚动轴承。径向密封以防污物和水的侵入。矫直辊和支承辊轴承均为油气润滑，其他移动部件的润滑采用干油润滑。因矫直辊和支承辊分别组装在各自的框架上，框架连同辊子可以侧向移动进行快速换辊。上下辊系可通过液压缸实现快速抽出和推入。

1.4 矫直辊盒更换装置

换辊系统用于拆装整套矫直辊和支承辊辊系。有两种方法：仅拆卸下辊盒或上下辊盒同时拆卸。接轴锁紧系统用于在换辊时锁紧接轴，液压千斤顶使下横梁上升托住下轴；4个液压缸使上衡量下降压住上轴，同时调节中间梁的位置。

2 冷矫直机功能

矫直机具有动态辊缝调整、矫直辊横向弯曲补偿、整体倾动、入出辊单独调整等功能，能最大限度地消除可能出现的各种板形缺陷。

（1）根据板厚调整上辊装置的高度。

（2）上辊系纵向倾动调整，使矫直辊的辊缝从入口 到出口逐渐增大

（3）上辊系沿矫直辊的宽度方向作横向倾动调整，以便钢板在板宽方向作不同的延伸（矫单边浪形钢板）

（4）进出口辊的单独调节，可根据板厚和钢板头部 情况灵活调节

（5）矫直辊横向弯曲，矫双边浪和中间浪形钢

3 冷矫直常见问题及解决

3.1 安全联轴器脱落

在现场生产过程中，经常发生在自动矫直的情况下，实际矫直力过大，导致安全联轴器脱落的情况。为解决此问题，可以为设备设定一个安全值，增加过载保护功能，对矫直力乘以一适当放大因子，作为过载限定值，一旦矫直力超限能保证辊缝快速打开，保护设备。

3.2 铁锈脱落压入钢板

在矫直板型不好的钢板时，经常发生因为进钢冲击的原因，钢板上的铁锈脱落到钢板表面，经矫直后压入钢板，为解决此问题，利用现场检测元件实现钢板的准确跟踪，保证钢板完全进入矫直机后实现辊缝压下，有效减少了异物压入钢板。

3.3 增加倾斜最大值。当辊缝倾斜超限后，需要进入服务模式重启设备。在生产初期，曾出现因现场故障未正确排除，去除保护、启动设备时，倾斜增大，造成油缸卡环断裂的事故。可增加二级保护，当再次出发保护时，封锁设备动作，避免事故发生。

结语

本文主要介绍了宽厚板冷矫直机的主要结构。针对现场使用过程中存在问题，进行了分析及改进。解决了热线上难以矫直高强度板的板型问题.提高了产品的生产率。提高了薄规格钢板的平直度精度以及应力消除程度，提高了产品的交货质量，使产品形象有很大提高。

[1]张训江，杨世勇.4300mm宽厚板矫直机选型[J].鄂钢科技，2008(01).

[2]张渡仙.5000mm宽厚板冷矫矫直机主传动力能测试及寿命预测[J].燕山大学，20100.