王荣和

摘要：1420五机架冷连轧机组设备系统中安装配置的张力卷取机设备，是卡罗塞尔双卷筒卷取机设备。卷筒技术组件是卡罗塞尔卷取机设备内部技术组成结构的重要部分，卷筒技术组件在具体运行使用过程中经常会发生以钢卷内圈带头结构插入到卷筒扇形块结构内部，或者是因卷筒内涨缩楔结构变形卡阻引致无法正常完成涨缩过程和卸卷过程为代表的技术故障事件。文章将会围绕卡罗塞尔卷取机卷筒故障分析与研究，展开简要的阐释分析。

关键词：卡罗塞尔卷取机;卷筒故障;研究与分析

从实际发挥的技术功能角度展开阐释分析，卷取机设备是用于将冷轧钢带材料，甚或是热轧钢带材料卷取加工处理成卷筒状的轧钢生产应用技术设备，其在现代钢铁企业参与实施的带材生产活动过程和线材生产活动过程中具备着广泛且充足的实际应用空间。对于卷取机设备而言，在基于冷连轧机组设备或者是热连轧机组设备内部将其布置处理成成品机座条件下，其实际发挥的技术功能通常对轧机设备的生产运作状态，具备着直接且深刻的影响和改变作用。除此之外，卷取机设备还可以被安装配置在连续酸洗机组设备之中、涂层机组设备之中，或者是退火机组设备之中。当前发展背景之下，我国钢铁生产企业中的技术工作人员始终保持着对高速卷取机设备研究工作的充分重视。调查结果显示，现阶段我国绝大多数钢铁生产企业中安装配置的卷取机技术设备都属于卷筒式的，其内部结构除却包含传动技术部分和主体技术部分之外，还安装配置了种类多样的辅助性技术设备，比如在卷取加工技术环节实施过程中促使带钢材料和卷筒组件相互压紧的压紧技术装置，支撑卷筒技术组件端部位置的支撑技术装置，以及在卷取带钢加工技术环节结束后需要运用的推卷技术装置和卸卷技术装置等。

一、钢卷内圈带头结构插入到卷筒扇形块结构内部

（一）故障表现形式

钢卷材料在具体完成分卷环节之后，卸卷车设备会将处在卷取机设备之上的钢卷材料从卷筒技术组件之上卸下，在卸下操作过程中，假若钢卷材料的内圈带头结构插入到卷筒技术组件的扇形块结构之中，将导致无法顺利完成卸卷操作。通常有2 种具体表现情况：其一是在助卷操作过程中，扇形块结构与涨缩楔结构之间的配合状态不够紧密，带头结构运行速度参数比卷筒线速度参数快，带钢带头技术结构在被卷入卷筒技术组件的瞬间刚好遇上扇形块结构的缝隙，由于带头技术结构与卷筒技术组件之间存在速度差，带头技术结构在遇到卷筒技术组件时会遭受到具备一定强度的冲击力，继而促使带头技术结构被插入到扇形块结构内。此时如果在生产加工活动现场展开观察，卷筒技术组件在涨径过程中，扇形块技术结构与涨缩楔技术结构之间具备紧密配合状态，无缝隙，且卷筒技术组件在助卷前提前发生转动动作，助卷过程中的速度参数比带钢的运行速度参数快10.00%左右，因此排除带头技术结构在助卷位插入扇形块技术结构的可能。其二是在卸钢卷技术操作过程中卷筒技术组件发生缩径，扇形块技术结构未能缩到最小空间位置，扇形块技术结构与涨缩楔技术结构之间存在一定尺寸的缝隙，在钢卷材料移出卷筒技术组件时，内圈带头技术结构刚好搭在两扇形块技术结构之间，处在横移状态之下的钢卷带头技术结构就会插入到卷筒技术组件扇形块技术结构内部，且随着钢卷材料的移动会插得越来越深。如果在生产加工活动现场展开观察，在出现带头技术结构插入芯轴扇形块技术结构现象时，扇形块技术结构的缩径过程将会展示出缓慢特点，且缩径技术环节结束后还会发现扇形块技术结构与涨缩楔技术结构之间还存在约0.80～1.50mm的缝隙，可以确定钢卷带头技术结构插入到扇形块技术结构内是在卸卷时插入的。這类故障多发生在卷筒以上涨缩楔为滑块的卷筒技术组件上。

（二）故障分析与处理

卷筒在缩径时扇形块与涨缩楔之间存在间隙，主要有两方面原因，一是以上涨缩楔为滑块的卷筒，在试机时涨缩无异常，而在生产一段时间后，便会出现扇形块有卡阻，缩不到位，主要是卷筒外支撑轴承套与扇形块之间间隙太小，在生产时钢卷的温度传到卷筒，使卷筒温度上升，在热膨胀作用下，扇形块与卷筒外支撑轴承套出现接触磨擦，当两者产生的磨擦力大于扇形块复位弹簧的弹力时，扇形块就会出现收缩缓慢或者卡阻，使得卷筒在缩径时涨缩楔与扇形块动作不匹配，两者之间就会产生缝隙，卸卷时带头恰巧在两扇形块之间时就会出现带头插入到卷筒内，从而产生故障。此时，可以通过增大卷筒外支撑轴承套与扇形块之间的距离（一般在0.50mm左右），这样既能保证在热胀冷缩状态下扇形块与外支撑轴承套之间不会出现相对摩擦，又能保证卷筒的使用。

对于以下涨缩楔为滑块的卷筒，卷筒在缩径时，扇形块与涨缩楔之间存在0.80～1.50mm的间隙，卸卷时带头恰巧在两扇形块之间就会有一定机率使得带头插入到卷筒内，从而产生故障。这种情况出现卡钢的概率不高，处理也较为容易，而导致这种扇形块缩不到位的原因是扇形块内碟簧出现疲劳，弹力不足，不能使扇形块完全复位而紧贴在涨缩楔上。此时，应周期性地检查卷筒，根据缩径时扇形块与涨缩楔之间的间隙，适当更换弹性元件。

二、因卷筒内涨缩楔结构变形卡阻引致无法正常完成涨缩过程和卸

卷过程

（一）故障表现形式

卷筒在运行一段时间后，卷筒在缩径时出现涨缩楔卡阻，扇形块无法缩径到位，造成卸卷过程中钢卷内圈与卷筒接触，钢卷内圈因卷筒的磨擦被拉出，造成无法卸卷，这些故障多发生在以下涨缩楔为滑块的卷筒上。尤其是在连续生产较薄规格，如0.50mm以下厚度规格时出现较为明显，故障率较高。

（二）故障分析与处理

卷筒在使用一段时间后，出现上涨缩楔卡阻，这种现象主要出现在下涨缩楔为涨缩滑块的卷筒内，涨缩楔长宽比较大，在使用过程中出现弯曲变形，特别是在轧制一些薄规格时，卷筒温度会达到65.00℃左右，涨缩楔热膨胀较为严重，涨缩楔材质为黄铜，热膨胀系数为17.5×10-6℃-1，涨缩楔与四棱锥轴间的配合为50H7/e8，间隙量为：0.05～0.124mm，当涨缩楔从常温20.00℃升高到65.00℃时，线性膨胀量为0.039mm。与最小间隙量（0.05mm）只差了0.01mm，加上涨缩楔的弯曲变形量，涨缩楔就会与四棱锥轴有严重干涉，从而产生很大的磨擦力，当磨擦力大于扇形块弹簧复位弹力时，涨缩楔就无法下降到卷筒轴内，卷筒轴不能缩径，从而产生卸卷故障。四棱锥轴与涨缩楔的配合中因卷筒四棱锥轴滑槽加工困难，且作为参考面，优先选择调整涨缩楔，将涨缩楔配合面的极限偏差由原来的-0.050～-0.089mm调整为-0.100～-0.200mm，四棱锥轴与涨缩楔的间隙配合量增大到0.100～0.225mm，增加大后使用效果较好，不再出现卷筒涨缩楔卡阻问题。

结束语：

综合梳理现有研究成果可以知道，卡罗塞尔卷取机设备卷筒技术组件在具体运行使用过程中发生的以钢卷内圈带头结构插入到卷筒扇形块结构内部，或者是因卷筒内涨缩楔结构变形卡阻引致无法正常完成涨缩过程和卸卷过程为代表的技术故障事件，通常会显著影响和破坏冷连轧生产技术活动的基本进度和节奏，需要择取和运用适当策略展开处置干预，支持卡罗塞尔卷取机设备长期维持安全且稳定的技术运行状态。

参考文献：

[1]   邓博钦，周懿，孙宏毅，杨安.防止卷取机卷筒表面打滑的修复技术[J].设备管理与维修，2020（15）：45-46.

[2]   邓博钦，周懿，应利伟.2BAL机组卷取机卷筒解体检查方法及要点[J].设备管理与维修，2020（13）：48-49.

[3]   刘顺东.关于首钢京唐MCCR产线无头轧制下动态判断卷取切换条件的方法[J].智慧工厂，2020（05）：64-66.

[4]   杨翠英.延长卷取机夹送辊使用寿命的措施探究[J].机电信息，2020（12）：102-103.