季钢柱

【摘 要】针对济钢2500mm四辊可逆式精轧机工作辊在钢板轧制过程中出现的窜动问题，结合精轧机辊系的现场工况条件，有針对性地采取改进措施，有效地减少了精轧机工作辊窜轴现象的发生，保证了精轧机的稳定顺行。

【关键词】四辊轧机；工作辊；间隙；轴向窜动

Analysis and Improvement of Work Roll Vector Machine of Work Roll of 2500 mm Four Roll Finishing Mill in Jinan Steel

JI Gang-Zhu

（Shandong iron and steel group，Jinan Shangdong 250100，China）

【Abstract】Jinan iron and steel 2500mm four-high reversing mill work roller in rolling steel plate movement problems in the process， combined with rolls of finishing mill of site conditions and take measures accordingly， effectively reducing the occurrence of finisher work roll axial， ensure stability along the line of the finishing mill.

【Key words】Four-roll rolling mill； Work rolls Clearance； Axial moving

1 轧机窜轴现状

近几年来，济钢2500mm产线产量和品种板、高专板生产比例不断增加，质量要求提高，高技术含量与高附加值产品也大大增加。与此同时，轧机工作辊轴向窜动的现象日益显现，精轧机上、下工作辊均存在不同程度的窜动，在主电机带动轧辊空转时，其轴向窜动量约2-3mm，在正常生产轧制时，尤其是在轧制薄规格多倍尺板的后两道，钢板奇道次轧制向出口方向运动时（即钢板由东向西运动），上工作辊向北窜动，至抛钢时窜动达到最大；在钢板偶道次轧制时（即钢板由西向东运动），上工作辊逐渐向南复位，至抛钢时窜动达到最大，窜动最大值为5-8mm，严重影响了产品精度和轧制节奏。

精轧机轧辊轴向窜动时，钢板在轧制过程中极易出现镰刀弯现象，具体表现为：钢板东行至轧机东侧时镰刀弯方向如图1上所示，钢板西行至轧机西侧时镰刀弯方向如图1下所示。

图1 钢板镰刀湾示意图

针对精轧机工作辊窜动问题，解决措施一般是在更换一套支承辊后，工作辊窜动症状就有明显改善，或有所减轻直至缓慢消除，但不能从根本上解决问题，一段时间内，在更换了两套支承辊后，工作辊窜动现象依然存在，而且呈加剧趋势。工作辊的窜动不仅影响到轧机的稳定轧制，还危及精轧机主电机的安全运行，造成电机呲火，甚至频繁停机。

2 轧机窜轴的原因分析

针对精轧机工作辊窜动问题，成立由各专业工程技术人员组成的攻关小组，利用检修时间对四辊辊系系统进行了系统的检测、分析，发现主要问题如下：

2.1 轧机牌坊滑板间隙较大：主要是工作辊平衡缸滑板与轧辊轴承座滑板配合间隙较大，导致轧辊轴承座在轧制过程中产生晃动，辊系产生交叉。经测量，工作辊平衡缸窗口南侧为1010.5，较设计标准尺寸1006大出4.5mm，北侧窗口为1005，较设计标准尺寸1000大出6mm。

2.2 轧辊轴承座自身间隙过大：主要是上工作辊轴承座的卡槽与下工作辊轴承座的导板、下工作辊轴承座与下支承辊轴承座的大、小卡槽的配合尺寸普遍超出装配技术要求，带来整个辊系的不稳定。

2.3 轧辊的磨削与配辊：若工作辊及支承辊自身的磨削加工精度出现偏差或辊型匹配不尽合理，也会导致窜轴问题。

通过上述分析，认为由于上述工作的不精准造成辊系中心线不平行，存在交叉现象，导致在钢板轧制过程中辊子产生轴向窜动。具体受力分析如下：

四辊式轧机的上下工作辊作为主传动辊，完成钢板轧制时，主要受到两个切面的力，即在垂直切面内由主电机传动过来的旋转力矩和作用在工作机座上的支反力矩、在水平面内由于轧件的移动引起的垂直轧辊的水平力（包括轧件速度变化时的惯性力和轧件受阻时的阻力）。如果垂直切面内的旋转力矩不在垂直面内，即与垂直切面形成一定的夹角，就在轴向切面内有一个分力，就可能引起轴向串动。如果水平面内垂直轧辊的水平力与轧辊不垂直，做力学分析，在水平面内必然分解为轧辊的轴向力和垂直轧辊的力，必然导致轧辊轴向窜动。导致这两种情况主要原因是辊系中心线不平行，存在交叉现象。

3 对窜轴问题采取的技术措施

3.1 对轧机牌坊平衡缸滑板的测量与修复

利用中修时间，对轧制中心线重新寻找定位，从中心线开始分别测量牌坊平衡缸滑板与中心线间的距离，结果如下：

（1）轧机南侧窗口测量值：

（3）滑板间隙造成轴窜分析：从以上测量结果可以看出，中心线与同侧滑板的间隙不符合标准，造成辊系中心线不平行，存在交叉现象，使钢板在运行时工作辊出现窜动现象，同时，对西北和西南侧滑板造成更大磨损，这与我们在轧制过程中所观察到的工作辊窜动方向和滑板磨损程度是相吻合的，与前面的受力分析也是一致的。

对精轧机上下工作辊对中性进行测量完后，根据测量结果制作精轧机工作辊平衡缸加厚耐磨滑板，并做了各种规格的调整垫片，通过在滑板下加垫方式将窗口找正。

窗口最终测量尺寸：南侧标准尺寸宽度为1006mm，其中下+0.3，中+1.2，上+1.4；北侧标准尺寸宽度为1000mm，其中下+0.2，中+0.5，上+0.8。

3.2 轧辊轴承座间隙测量与修补

轧辊轴承座由于投用时间较长，工作辊轴承座与支撑辊轴承座之间和上工作辊轴承座之间的卡槽磨损严重，轴向间隙达到1-5mm，使轧辊轴承座之间的配合不稳定，轧制过程中也会发生轴向窜动，具体如图2所示。

对精轧机轧辊轴承座各配合尺寸进行了测量，同时对轧辊轴承座各部配合部位进行了焊补、加垫、更新等处理工作，恢复尺寸精度，确保了辊系本身的稳定运行。

3.3 其它改进措施

3.3.1 提高轧辊加工精度，严格控制辊型对称，避免锥辊。

3.3.2 增加对滑板间隙的测量次数：每次检修时，都要对每配对滑板间隙进行测量，根据滑板磨损情况，及时调整更换滑板或垫片，确保尺寸在正常范围内波动，并建立滑板间隙尺寸档案。

3.3.3 坚持低速咬入、高速轧制、减速抛出的轧制原则，减小对轧机辊系的硬性冲击。

通过对精轧机辊系设备进行定期的分析、测量和优化调整，精轧机辊系尺寸得到恢复，精轧机工作辊窜轴问题得到有效解决，窜动量明显减小，由原来带钢窜动量5-8mm减小到1-2mm，空转时窜动量消除，实现了整套系统的长期稳定运行。

4 结语

通过以上措施的实施，济钢中板2500mm四辊精轧机工作辊轴向窜动问题得到有效解决，使得精轧机运行更加稳定，有效地减少了故障停机时间。另外，窜轴现象消失后，精轧机尺寸精度进一步恢复，板型控制能力进一步提高，镰刀弯、刮框瓢废等造成的质量损失和停机时间显著降低，为后部工序创造了较好的生产条件，大幅度减少了设备故障时间，明显提高了生产作业率和经济效益。

【参考文献】

[1]袁建路.《轧钢设备维护与检修》，冶金工业出版社，2006（08）.

[2]张景进.《中厚板生产》，冶金工业出版社，2005（03）.

[责任编辑：朱丽娜]