中厚板轧机导卫设置防掉落保护装置的设计及应用

沈 亮 李开元 徐学东 崔建芳

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川610052)

唐钢中厚板公司的3500 mm一轧线由我公司设计制造，始建于2005年，投产于2006年；生产能力是每年可生产130万吨板材，主要产品有碳素结构钢、低合金结构钢、桥梁板、锅炉容器钢板、船体结构钢、建筑结构用钢、低温压力容器用低合金钢板等品种。一轧线初期采用双机架粗轧进行多道次可逆轧制进行生产，2011年将粗轧机搬迁至二轧线，因此为了提高产量，一轧线又于2015年由我公司全新设计制造新上1台粗轧机，再次恢复二机架可逆式轧制机组。

在2015年新增粗轧机组技术交流过程中，唐钢提出改进导卫设计结构，防止掉落事故，为此，对中厚板轧机导卫做了优化设计。

1 中厚板轧机导卫原理

1.1 结构组成

为防止钢板翘头而影响轧钢，在上辊系两侧设置了大型导卫护板，该导卫护板与上工作辊挡水护板圆滑过渡，以防卡钢。导卫护板通过导卫提升缸挂在主平衡梁上，随上辊系上下运动。上辊冷却水集管、除鳞水集管均装在此导卫护板上。入口、出口装设一套高压水除鳞集管，下辊系的冷却水集管及下除鳞水集管均卡装在机架牌坊上。其结构示意图见图1。导卫护板的结构示意图见图2。

1.2 基本参数

导卫护板基本参数为：

护板型式：随动平衡梁挂靠式

运动型式：上下垂直

工件安置位置：平衡梁

升降速度：0～30 mm/s

1—下支承辊冷却集管 2—下工作辊冷却集管 3—下除鳞集管 4—入口导卫及上集管 5—上除鳞进水管 6—上支承辊冷却进水 7—上工作辊冷却进水 8—上工作辊冷却进水 9—上支承辊冷却进水 10—上除鳞进水管 11—集水罩及高压反冲水 12—出口导卫及上集管 13—下除鳞集管 14—下工作辊冷却集管 15—下支承辊冷却集管
图1 入、出口导卫装置主要结构示意图
Figure 1 Main structures of guide devices at entrance and exit

1.3 工作原理

导卫护板通过提升液压缸跟随平衡梁上辊系上下运动。即导卫护板完全靠液压缸悬挂于平衡梁上。

1—导卫护板 2—除鳞集管 3—工作辊冷却集管 4—支承辊冷却集管 5—提升液压缸 6—上支承辊平衡梁图2 入、出口导卫护板结构示意图Figure 2 Structures of guide defenders at entrance and exit

2 原设计导卫掉落风险分析

2.1 液压缸泄漏风险

原设计是将导卫护板通过液压缸连接悬挂在平衡梁上，提升液压缸通过向上的拉力使护板紧紧钩住安装在上工作辊的导板，以起到保护轧辊和防止钢板翘头的作用。在轧制过程中，由于不断调整辊缝，导卫要跟随上辊系一起运动，导卫提升液压缸一直要保持相同的压力，在每道次都需要有这种动作以保证辊缝，提升缸软管动作非常频繁，提升缸的密封及液压软管以及液压控制元件都有损坏泄漏的风险，一旦发生损坏或漏油，就会导致液压缸失稳掉落造成生产事故。

2.2 板坯撞击风险

板坯是粗轧的原料坯，受加热的影响可能出现变形，且在轧制过程中，可能受上下辊速度偏差的影响导致翘头较大，从而出现板坯撞击导卫护板的现象，在极大的撞击力下易使提升缸受损或者系统泄压，就会导致导卫护板掉落造成生产事故。

3 优化设计

3.1 在导卫护板上设置机械保护装置

在导卫护板与平衡梁之间设置两件可调整式机械保护拉杆，如图3所示。入、出口导卫分别设置两根保护拉杆，保护拉杆通过调整螺母和拉杆座将导卫护板和平衡梁之间形成机械连接，并且在正常轧钢过程中，螺母和拉杆座之间可以保留一定间隙，让导卫护板和平衡梁之间可以相对运动，而不影响正常轧钢和换辊时调整。在提升缸发生爆管或者泄漏事故以及钢坯翘头撞击事故而导致导卫掉落时，调整螺母落到拉杆座上，将导卫护板拉住，从而有效防止导卫掉落。

1—保护拉杆 2—调整螺母 3—拉杆座 4—提升液压缸

图3 入、出口导卫护板设置保护拉杆装置
Figure 3 Protective rod mounted on guide defenders at entrance and exit

图4 提升液压缸液压系统设置保护元件Figure 4 Protective units mounted on hydraulic system of lift hydraulic cylinder

此机械保护装置结构简单，操作调整空间大，易于现场调整，可有效防止导卫护板掉落事故。

3.2 杆腔设置防爆节流液压元件

在提升缸液压系统有杆腔管路上设置有防爆节流液压元件，如图4所示。如有泄压导卫下降，可迅速补油或锁定，防止导卫下降。

4 结语

通过以上在机械装置和流体系统的改进，基本杜绝了由于中厚板轧机导卫护板掉落造成的轧钢事故的风险，保证了生产的稳定性，唐钢中厚板公司的3500 mm一轧线新增粗轧机目前运行顺利。