摘要：钢铁生产是第二产业中的重要组成部分，随着社会不断发展，对钢铁生产的质量要求进一步上升。轧钢机的质量对生产产品的质量有着直接性的影响，所以对于轧机的机架优化也成为行业发展的重要建设内容。中厚板的轧机应用的范围最广，虽然轧机有着不同的种类和应用类型，但是每种轧机都因为自身的特性有着一定的优点和缺点。
关键词：中厚板轧机，机架辊，常见问题
一、前言
国家以及社会对于精钢生产的要求进一步上升，精钢的应用行业较多，提高精钢的质量对于其他各行业的质量优化都有积极的作用。粗轧机的问题主要是在机架辊的尺寸、运行过程中传动轴等细节方面，在针对性研究提出的解决措施中，也主要是从优化尺寸设计，以及在使用中加强主从动轴之间的配合，减少传动轴以及连接链的卡死等问题。
二、中厚板粗轧机机架辊的现状
1，社会背景
中厚板轧机是在轧制中厚度的钢板时所需要的轧钢设备，主要是用于交通运输工具、钢机构件以及部分焊管和一般的机械制品等。中厚板轧机是按照具体工作辊的辊身长度来定义轧机尺寸的，而当下的中厚板轧机的具体形式有二辊式、三辊式以及四辊式，在应用过程中的普及程度都较高[1]。中厚板轧机的应用主要采用的是梁式的板胚加热炉，有最佳的燃烧控制功能，在装取料机方面的配置也是追求新技术的。
2，不同类型
中厚板生产的轧机种类不同，不同的种类也有不同的优点和缺点。二辊式的轧机是老式的轧机，主要是采用直流的电机进行驱动，可进行可逆以及调速等各方面的轧制。因为对原料的种类以及尺寸的适应性较大，所以这种轧机的辊系刚性较小，因此仅仅只用于生产厚规格的钢板，更多的是作用在双机布置中的粗轧制系统中。而二辊机进一步发展而来的是三辊机，由上下两个大直径辊和中间一个小直径辊组成，在轧制过程中是利用中辊的升降以及升降台的配合而进行的，在各部分的配合之下实现各种道次的轧制[2]。这种轧机的优点是在用交流电机进行传动，大大降低了建厂的投资成本之外，还提高了辊系的刚度。通过中辊的更换补偿，大辊的产品生产度进一步提高，延长了大辊的使用寿命。但是因为机械的设备较为复杂，所以对于厚而宽的产品适用性较低，新型轧机的出现逐渐取代了这种轧机。而四辊的轧机应该是应用最广泛的中厚板轧机了，这种轧机集中了二辊和三辊的轧机优点，降低轧机厚度的同时，使得产品的精度进一步提高。但是因为造价较高，投资较大，部分工厂也只能当做精轧机来使用。为了获得良好的厚度精度，现代化的中厚板轧机都是具有高压下速度快，响应性高，压力大的液压特点。为了实现平面形状的控制，一般压下的速度都会在一定范围内。轧机具有板凸度以及板品质度的控制系统，在实现平面形状控制的同时，加大对平面形状系统的控制精度。
三、中厚板粗轧机机架辊的问题
1，存在的问题
当下的机架辊随着轧钢坯的数量增加，压下量增加的同时，在轧钢过程中增加了撞击的力度和频率，造成粗轧机辊的各种问题，经过分析主要有以下几种。首先是在机架辊运行中容易出现卡死的状况，这种卡死很容易使得机架辊齿轮箱内部的齿轮等也进一步错位实效，造成定位实效的连锁反应[3]。这些机架辊传动轴容易造成损坏。在实践过程中，粗轧机的机前和机后的机架辊结构尺寸设计都有所不同，不能实现一定的通用功能，所以在备件费用等方面也进一步增加。
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2，产生的原因
这些问题的出现，都是有一定的原因可以追诉，理由如下：
2.1机架辊运行中容易卡死
机架辊在运行时，受到钢坯的强烈撞击之后，钢坯对机架辊的撞击就会转换成对机架辊齿轮箱内部的轴承等的撞击，造成机架辊内部等的定位失效。这种失效可能是因为主动齿轮上部的润滑脂润滑之后出现松动，松动的螺栓很容易卡到齿轮箱内部的主动齿轮和从动齿轮中间，让齿轮间的传动链进一步卡死，绥中导致机架辊的整个卡死。在原来的设计中，齿轮箱内部的冲动齿轮内的轴承都是双列的，而在这种情况下，没有定位的双列圆锥滚珠轴承便很容易散落，导致轴承失效，进一步将机架辊卡死。
2.2机架辊传动轴的损坏
在轧制过程中，钢坯对机架辊的冲击力较强，冲击力通过辊子、齿轮以及最终的传动轴，来实现整个传动轴繁琐的过程。传动过程中经历的环节较为复杂，如果在传动轴频繁的承受钢坯冲击过程中，出现在薄弱环节的损坏情况，就会让整个传动链失调。传动轴对于十字轴式的连轴方向不是很确定，所以如果钢坯在轧制过程中出现了一定程度上的弯曲，就会让十字轴没有任何的伸缩量，造成薄弱处开始的整体损坏。
2.3机前机后的无法通用
机架辊的设计是在不断进化的，原先设计的机架辊式单方面的输入轴，机前的只能是在机前工作，而机后的也只能应用于机后，无法实现整体的通用。而且因为机架辊的损坏是不能够实现进行预知的，所以期间出现在机前或者是机后频繁连锁的出现损坏的故障，就是会造成整体恶性影响的增加[4]。频繁连锁的损坏故障，会一定程度上延长修复的周期等，整个的难度和复杂度进一步增加。为了保证机架辊的备件的充分性，需要将机前机后的机架辊至少准备四套及以上，这样就可以使得机架辊的备件费用增加，造成整个生产的性价比进一步降低。
四、中厚板粗轧机机架辊的建议
机架辊的本体改造涉及的内容较多，但是主要是齿轮以及箱内部的结构改造等，其中也有传动装置的改造等，主要有以下几点：
1，齿轮箱内部的改造
轧制的过程中，钢坯的撞击力是导致机架辊齿轮箱内部的齿轮受到很大冲击力的主要原因，主动齿轮和冲动齿轮会产生一定程度上的非正常的啮合，这样就会让主动齿轮和从动齿轮的定位失效，受力状态等也会发生变化。辊子在受力后，正常情况下会产生一个传递力矩的作用力，主从齿轮又多了一个轴向力。改变这种不正常的受力状态，需要对主从动齿轮的安装以及定位进行一定的优化。支撑从动齿轮的连接轴由原来的悬臂梁结构改成了双侧支撑的机构[5]。而从动齿轮的定位就可以通过螺栓的定位方式改成连接轴的定位方式。应用从动齿轮的配合来讲圆锥的滚珠轴承改成调心的滚珠轴承，有利于减少轴向力。这些改造方式进一步落实之后，都可以针对部位的受力状况进行一定程度上的改善，大大提高机架辊在机使用寿命。
2，机架辊的转动装置改造
机架辊的传动装置改造实际上就是改造成为一个有十字轴的万向联动器。这种设计是在机架辊受到钢坯一定程度上撞击产生的挠度来将传动力进行分散。为了解决问题，可以将传动轴改造成为伸缩式的，这种传动轴在工作受力时，无论是拉伸力还是挤压力，都不会对传动轴造成一定的变形影响。或者是采用改变传动链的方式，将机架辊的双侧齿轮改成单侧的齿轮传动，进一步减少传动链的长度，使得作用力得到充分的使用[6]。机架辊需要频繁的进行正反反向的转动，所以在选择减速机架时，可以选择一定范围内的直径回转轴器，在没有空间限制的情况下，进一步保证传动轴的使用寿命。
五、结束语
综上所述，粗轧机的机架辊已经在不断优化，有多重的应用的机架辊类型。但是不同的类型即便优化，也存在一定问题。在对中厚板的粗轧机进行机架辊应用时，出现了一系列问题。文章中经过针对性的分析后得出，提出了有效的解决措施。
参考文献
[1]韩学好, 赵培建. 济钢3200mm四辊粗轧机机架辊受力分析[J].宽厚板,2013(5):39-41.
[2]张大治.宽厚板轧机机架辊密封方式的改造实践[J].包钢科技,2013,39(2):56-57.
[3]孟庆晓.中厚板粗轧机SWC型机架辊改造及应用[J].钢铁研究,2012,40(6):43-44.
论文作者:钱岩
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/22
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