冷轧带钢纠偏设备机械故障原因与控制措施

李远明

摘要：在冷轧机组连续生产过程中，如果存在设备安装精度不高、辊子制造精度差、辊子磨损严重、带钢板型质量不佳等情况，均有可能引起带钢跑偏问题，从而影响机组的生产节奏，导致生产效率较低。所以针对带钢跑偏这一情况，对其进行有效控制、分析，是机组提升效率的重要举措之一。将带钢纠偏设备合理布置于机组之中，正确对带钢跑偏现象进行有效控制，保障带钢能够持续处于正常状态，有利于改善生产工艺、提高生产效率。

关键词：冷轧带钢;纠偏设备;机械故障;控制措施

前言

受活套内辊子磨损、设备精度丧失等综合因素影响，存在带钢活套跑偏问题，严重制约着活套冲套量，影响整条产线的稳定运行，稍有不慎，带钢就会脱离辊面，与钢结构剐蹭，造成边裂、毛边等质量缺陷。

1带钢跑偏现象原因分析

1.1带钢本身缺陷的影响

原料带钢本身存在一些板型缺陷，例如横弯、纵弯、中浪、边浪等，带钢本身各处宽度、厚度、硬度、表面粗糙度可能都存在差异，使得带钢不能均匀绕在辊子上。如果带钢两侧厚度不一致时，当带钢绕入辊子时就会使辊子对带钢两侧的力不一致，从而产生垂直于运动方向的侧向力，在侧向力的作用下，带钢就会发生向一侧滑移，从而使带钢跑偏，跑偏量的大小与带钢两侧的厚度差、邻辊之间的距离和张力辊的直径都有关系。

1.2纠偏系统的影响

纠偏系统主要由探测头、电控器、传感器、纠偏辊、液压控制系统等组成。入口纠偏单元的作用是纠正和控制开卷后的带钢运行过程中产生的偏差，保证使其对中进入活套。活套内纠偏系统的作用是纠正和控制活套内带钢运行过程中产生的偏差，保证使其在活套内对中运行。

1.3辊系磨损及安装精度影响

活套内辊系包括活套车转向辊、活套车托辊、活套托辊、活套隔离臂托辊、活套地辊等，有的辊子辊面衬聚氨酯材料，有的辊子是光辊辊面不衬材料，但是辊面的磨损都会对带钢对中运行产生影响。活套内辊子安装精度需达到：辊子水平度小于0.3mm/m，垂直度小于0.3mm/m，与轧制中心线偏差小于0.5mm。辊子辊面磨损超出要求或辊子精度没有达到要求时就会使带钢在辊子上的运行发生侧向力，造成带钢侧移跑偏。

1.4卧式活套车及轨道的影响

活套车在轨道上运行，轨道的精度保证就是活套车的运行保证，轨道表面需光滑无缺陷（凸起、凹坑），轨道精度需达到：两侧轨道平行度小于1mm/m，相对标高差小于1mm，单根轨道平直度小于1mm/m。轨道精度超标，或在长久使用后基础下沉、磨损变形、螺栓松动、位置偏差等因素都会使活套车运行偏斜，造成带钢跑偏。活套车的车轮和侧导轮在长久使用后也会发生磨损或精度超标，例如车轮偏移、侧导轮不对称，这些情况都会造成活套车的偏斜，从而使带钢跑偏。这些精度的控制对保证活套车正常运行起着重要作用。

2冷轧带钢纠偏设备机械故障原因与控制措施

2.1支撑滑道变形

冷轧连续生产线中，需要有较大的张力对带钢运行提供支持，所以纠偏装置的支撑滑道会受到一定程度的挤压和冲击，对于纠偏设备自身来说，纠偏工作中，支撑滑道中位为支撑轮移动频率最高的位置，所以此处的磨损程度比其他位置更加严重。设备长时间运行后，支撑滑道中位位置逐渐被磨损成为圆弧形的浅窝，以此为基础，受到纠偏液压缸的作用影响，支撑轮将会持续于浅窝之中反复滑入和滑出。在滑入浅窝时，受到下降势能影响，纠偏阻力相对较小，在滑出浅窝时，受到上升动能影响，纠偏阻力相对较大。而在阻力不断变化的过程中，纠偏液压缸的方向也处于不断的变化之中，而换向时，纠偏液压缸将会持续承受更大的交变荷载，慢慢就会产生灵敏性下降的情况，此外，其他相关的附属装置也会逐渐出现损坏情况。对于支撑滑道变形这一情况，需要定期对设备进行检查，若变形情况尚不严重，对滑道开展相应的修复工作即可，若变形较为严重，则需及时更换滑道，以保障支撑轮能够正常平滑运转。

2.2纠偏辊问题

（1）辊面粗糙度变化。纠偏设备使用时，不仅需要直接接触带钢，而且需完成纠偏动作。辊面材质为聚氨酯材质，带钢运行时能够在相应的角度上与辊面形成包角接触，同时产生张力。辊面与带钢长期接触，辊面的光滑度会越来越大，摩擦力则相应减少，进而对带钢跑偏情况进行纠正时，出现张力不稳定情况，纠偏辊对带钢进行的纠偏动作，其纠偏能力严重下降，导致纠偏效果受到影响。对于纠偏辊的辊面愈加光滑这一情况，需要及时对纠偏辊进行更换，保障其摩擦力持续处于合格的状态之中，也就能够在带钢进行运行的过程中保持良好的张力以及约束力。（2）辊面尺寸问题。在纠偏过程中，部分设备的工作运转在一定程度上受到纠偏辊形状的影响。一般情况下，纠偏辊的形状是正圆柱形，在工作中不断受到磨损、并且磨损力量不均匀的状况下，其辊面尺寸会发生一定程度的變化，并逐渐呈现出内凹形状，进而导致带钢的正常运行受到影响。从生产实际看，在辊子形状变化成为内凹形状时，辊面各点的线速度不一致，在线速度由小至大进行过渡的过程中，带钢上出现摩擦力矩不一致，进而引起带钢张应力发生不均匀分布。以此为基础，在联合作用力不断作用的影响下，带钢将持续向辊直径大的方向进行偏移，也就是向两侧移动，纠偏辊存在的磨损程度越显著，即张力分布越不均，带钢跑偏的情况必然越显著。由辊面磨损所引起的不良情况，需要对其进行干预，若持续存在辊子单向跑偏情况，就要对其进行全面、细致的检查工作，若发现辊子呈内凹形状，必须对其进行更换，尽可能提升纠偏设备正常工作状态。为了提高辊子的使用寿命，现在也有部分辊子加工成中凸形状，一方面可以使带钢向中部移动，另一方面增加受磨损区域的尺寸，可以提高辊子使用寿命。

2.3液压系统故障

在纠偏系统之中，液压系统闭环封闭运行。虽然其处于闭环封闭状态，却难以有效避免出现污染情况。一般来说，污染物及有害微粒在系统中成为研磨屑，能够对设备的油缸、油泵、液压马达以及控制阀等诸多组件的正常运行造成严重不利影响，甚至可能出现更多污染粒子，并引起整个液压系统密封损坏，发生内泄漏，也导致其中的液压缸、油泵等部件工作能力降低，进而对液压阀工作精度产生影响，导致纠偏系统在整体工作中出现不利影响。在纠偏设备中液压系统出现故障，需要对油品进行定期检查，发现液压油油品清洁度下降，及时更换过滤器滤芯，定期对液压系统进行高精度滤油动作，保障液压系统油品清洁度稳定且在标准要求范围内。定期检查液压阀、油缸等是否存在内泄漏等情况，泄漏严重必须维修、更换。

2.4结构框架变形

纠偏设备结构框架处于正常状态是保障其正常运转的重要基础，实际生产中，纠偏设备经过长时间的运行之后，局部螺栓松动，有可能出现结构框架变形情况，支撑轮轨道磨损，支撑轮位置变化，也能够对框架结构产生侧向力，引起局部变形，进而引起驱动液压缸工作不稳定，导致纠偏设备不能正常工作。纠偏设备在出现结构中框架变形这一情况时，需要针对框架整体实施全面的测量工作，特别是移动配合加工面的公差尺寸要保证在图纸要求范围内，变形部位及时修正，磨损的轴套需及时更换，按时加油。

结束语

总之，需要根据实际情况认真分析产生故障原因，分类解决，如滑道故障、辊面粗糙度变化、辊型变化等，包括多组纠偏设备合理布置等，综合分析，从而在实际生产中保证冷轧机组稳定高效运行。

参考文献：

[1]胡可柱.冷轧带钢纠偏设备机械故障原因分析[J].中国设备工程，2017，（12）：32-33.

[2]陈钊.冷轧带钢纠偏设备机械故障原因[J].中国机械，2020，（4）：159-160.