机构仿真在线材轧机辊箱维修中的应用研究

余良栋 王 胜 韩建友 李 威

（1.宝山钢铁股份有限公司钢管条钢事业部 上海 2.北京科技大学机械工程学院 北京）

摩根第六代线材轧机是目前世界上轧制线速度最高的高速线材轧机，其上配置的轧机辊箱从设计到制造体现了精度、紧凑、高速、稳定的特点。在高速线材生产实际过程中，其一由于产品合金化与低温轧制的需求不断提升，160 mm辊箱油膜轴承温度在个别产品规格生产中出现了异常温升。其二由于多年使用后产生的零件公差数据的变化，逐步在定径机辊箱上累积，最终引起轧制过程中辊缝的波动而导致5.5 mm产品尺寸精度波动。本文尝试利用机构仿真技术，解析上述问题产生的真实原因，并在现场实践应用中获得了验证，解决了设备维护保养中诸多关键技术问题。

一、油膜轴承运行状态仿真

1.影响油膜轴承运行状态的因素

油膜轴承用于承受轧制中直接作用在轧辊轴上的径向力，所以其运转状态与以下几方面相关：1）悬臂轧辊轴受力产生的变形挠度；2）润滑油的物性及辊轴转速；3）油膜轴承温度场的变化与分布。为了较近似地将油膜轴承与辊轴在运转时载荷、转速与温度的关系表现清楚，必须对辊轴受力后的变形挠度状态与油膜轴承温度场的变化分布做仿真分析。

2.轧辊轴有限元力学模型建立

辊轴在工作中主要承受轧制力，斜齿轮力以及油膜轴承的作用反力。在这些力的作用下辊轴将产生主要沿垂直径向的挠度变形，辊轴的变形将影响油膜的分布，即影响油膜轴承的润滑状况。……