李铭，姚贵英

（1.河北工程大学 机械与装备工程学院，河北 邯郸 056038；2.郑州工业应用技术学院，河南 郑州 451150）

水淬段是冷轧连续退火炉的最后一道工艺，其目的在于将经过退火后的带钢进行二次冷却，最终冷却至室温。而水淬辊是水淬段重要的工作辊，水淬辊的稳定性直接影响着生产的连续性。在生产过程中，3支水淬辊呈三角状布置在水淬槽中。

2019年，某钢铁企业冷轧连退线在日常的现场点检中发现三角状上端的水淬辊有异响，且传动部分的温度出现异常。利用检修时间对水淬辊进行开炉检查，检查时发现两侧支撑板与法兰连接处的螺栓出现一定程度的松动，并有两条螺栓断裂，如图1所示，随即对水淬辊进行下机更换。供货厂家针对此次事故对水淬辊进行了结构改进，改进的方法是采用焊接的方式代替螺栓连接和键连接，将连接法兰、辊子外壁与支撑板相焊接，水淬辊中轴与连接法兰也采用焊接的形式进行连接。将改进后的辊子进行上机使用，不久水淬辊的轴颈处发生断裂，如图2所示。尔后对水淬辊中轴进行检查，发现中轴在与连接法兰满焊连接后，轴身出现了损伤，这是中轴断裂的主要原因。

为避免水淬辊在生产过程中出现事故，应从水淬辊的受力方面进行分析，确定水淬辊故障的原因，对事故进行提前预防，以减少因事故带来的经济损失。

图1 螺栓断裂

图2 中轴断裂

1 模态分析

1.1 模态分析的目的

模态分析的目的是得到水淬辊的固有频率和振型。……