粗轧立辊卡环断裂分析及改善措施

王军 王用

摘  要：本文主要针对日照钢铁有限公司1580热轧带钢产线，粗轧机组立辊上轴承箱锁紧卡环损坏失效进行分析，对预防和改善措施进行论证，通过实践有效避免了立辊卡环损坏失效导致的立辊下沉事故发生，提高轧机设备使用效率及设备精度。

关键词：立辊卡环;损坏失效;预防措施

1、1580产线粗轧立辊简介

1580產线立辊轧机位于粗轧机入口侧，与粗轧机形成紧凑布置，立辊机架与粗轧机架牢固相联。主要用于控制带钢宽度和形状，同时将板坯的边部由铸态组织变为轧态组织，避免在水平轧制中产生边裂。立辊轧机由主传动装置、侧压装置、辊子装配、机架装配、立辊更换装置、机前除鳞装置、平台走桥栏杆、配管等组成。

立辊轧机主传动采用上传动型式。位于轧机中心线两侧的主电机分别通过一级锥齿轮和一级圆柱齿轮减速器传动十字型万向接轴，驱动辊子进行轧制。左右两侧传动在第一级的锥齿轮轴间用联轴器连接，保证同步。2台电机均带脉冲发生器，用于速度控制，换辊时用接近开关保证立辊在准确位置停住。

立辊主要技术参数

最大轧制力：4000 KN 轧制速度：2.92～5.67 m/s （最大辊时）

立辊工作开口度：650-1580 mm 最大侧压量：60 mm （30mm/单侧）

侧压速度：20/40 mm/s（单侧） 立辊辊子尺寸：Φ1200/Φ1100mm

主电机：AC 2x1200 KW 320/640 rpm 过载系数：2.5 卧式 2 台 主传动箱：i=6.887

侧压电机：AC 2x75 KW 990/1162 r/min

压下油缸：（AWC缸） Φ420 /Φ330x50mm 液压速度：50 -80 mm/s （双侧）

工作压力：25 Mpa

测压仪： 3000KN 2个

2、粗轧立辊卡环失效原因分析

2020年第二热轧工场1580产线共发生了2起立辊下沉事故，原因主要为卡环断裂失效造成的，为改善此问题，计划将卡环进行改进，起到预防事故重复发生目的。

1580产线粗轧前有一套立辊装置，主要控制板带宽度，立辊上箱主要由三块连接卡环锁紧固定，由于1580产线立辊升级为高速钢材质，立辊在线时间由原来的14天延长至60天，立辊连续在线时间大幅延长，冲击应力累积，超出了立辊上箱锁紧卡环承受能力，卡环多次出现断裂损坏，卡环断裂后导致卡环锁紧失效，立辊受重力下沉，导致生产事故。本次主要是针对立辊卡环结构进行改进，使其达到不易断裂失效的目的。

3、粗轧立辊卡环改进措施

主要针对此问题进行专项技术攻关，考虑到立辊连续在线时间大幅延长，冲击应力累积，超出了立辊上箱锁紧卡环承受能力，问题出现在配套卡环未同步升级改进上，通过现场进行技术攻关，最终讨论改进方案。

3.1改进立辊卡环结构

对立辊卡环上表面均匀分布加工八个M16螺丝孔并进行攻丝，自制的一个厚度10毫米宽度10厘米的环形钢圈，套在立辊卡环上方，使用硬度等级8.8的M16*400螺丝进行固定，钢圈固定到立辊卡环上，即使卡环连接处断裂，有钢圈二次固定，可以有效防止立辊卡环失效。

3.2立辊卡环加固

对卡环连接部位进行加固，由原设计1颗螺丝帽紧固增加为2颗螺丝帽紧固，在卡环连接销处增加焊接加装一块厚度2毫米宽度5厘米的正方形钢板，防止卡环连接销受轧制震动影响脱落。

3.3立辊轧机牌坊窗口配合间隙

立辊轴承座与轧机牌坊窗口配合间隙需要保持在标准范围以内，1580产线立辊原设计配合间隙为3.2-6.4mm（见表一），如果立辊轴承座与轧机牌坊窗口配合间隙过小，将导致立辊移动卡阻，立辊上下移动不同步，立辊倾斜，立辊轴承及卡环异常受力，卡环损坏失效，如果立辊轴承座与轧机牌坊窗口配合间隙过大，立辊轧制过程中产生异常震动，也将导致立辊轴承及卡环损坏失效。所以必须定期对立辊轴承箱衬板及立辊牌坊窗口进行测量，超出标准必须及时调整恢复，保证立辊轴承座与轧机牌坊窗口配合间隙在标准范围。

3.4制定在线检查作业标准

针对立辊卡环薄弱环节，要建立检查作业标准，明确每班换辊进行检查，检查项目要包含自制钢圈固定螺栓是否松动脱落，卡环是否存在异常，锁紧装置是否正常，检查情况填写相关记录，检查结果进行监督考核。

4、改善效果

通过立辊卡环改进技术攻关，减少人员在线处理立辊下沉事故高风险作业次数，降低安全风险，减少因为立辊下沉事故产生废次品，提高产品质量，减少立辊下沉事故导致的生产故障时间，提高团队合作能力，提升团队事故分析处理能力。

5、结束语：

经过近一年的研究和改进，1580热轧带钢产线粗轧立辊卡环损坏失效得到有效控制和解决，近年未发生在线立辊下沉事故，证明以上措施有效可行，控制设备事故与日常检查维护密不可分，因此在日常的使用过程中，需要有一个认真负责的态度，检查和落实以上措施，将会极大地减少事故发生，保证轧线生产效率。