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[摘 要]介绍了锥形辊装置的原理及特点，对该设备存在的问题与缺点进行了分析，并提出了相应的改进措施，通过对锥形辊、轴承座、辊道架及相关设备的改造，取得了良好的效果。
[关键词]锥形辊 辊道架 轴承座存在问题 改进措施
中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0108-01
1 前言
随着安钢第二轧钢厂二期技改工程中的粗轧机于2005年4月份顺利完装并调试成功投产，设备一直运转良好，形成了双2800轧机的生产规模，轧机产能节节攀高，与此同时，对轧机辅助設备的要求也逐步提高，我厂为了提高辅助设备的使用寿命，降低轧制成本，提升产品竞争力，对2800mm中板机组故障率较高、更换难度大的锥形辊装置进行技改攻关，推进创新创效。
2 锥形辊装置工作原理
2800mm中板机组粗轧机负责钢坯的开坯、初步延展的工作，锥形辊装置分别位于粗轧机的前、后两侧，紧挨机架辊，是2800轧线的关键部位，由于钢坯在开坯过程中需要调头往复轧制，锥形辊辊子交错布置，利用交错布置的辊子反向转动来实现钢坯调头，再进入轧机进行轧制。由于锥形辊长时间的超负荷运行，经常出现了辊子轴承座内轴承部位磨损，焊缝开裂等现象，甚至出现锥形辊断裂的较大故障。会直接造成轧机停车。由于该处辊道长期处于高温烘烤状态，并且还有辊道冷却水冲刷，工作环境非常恶劣。原辊道在使用过程中的故障较多，特别是满负荷生产以后，由于生产节奏比较快，辊道轴承座内润滑油被冲走现象加剧，辊道轴承座内轴承无法得到良好润滑，造成轴承损坏失效，辊道无法正常运转，直接影响正常生产。
3 存在问题及分析
2800轧线精轧机负责钢板延展工作，由于轧机对钢板往复轧制，致使轧制过程中对轧机及辅助设备冲击较大，锥形辊是所受冲击较大的设备之一。精轧机在延展过程中，钢板展宽、展长不足，造成钢坯经常冲击锥形辊，导致锥形辊固定不牢，在轧钢冲击作用下锥形辊及锥形辊轴承座东西窜动，造成锥形辊辊面出现严重磨损现象，无法满足生产需求。同时轴承座磨损、冲击辊道架及止口，长时间使用导致恶性循环，最终致使辊道架止口定位失效，辊道架变形，锥辊蛇簧断裂及轴承损坏，致使钢坯轧制时控制难度增加，并且在生产过程中经常出现因锥形辊问题导致的钢板划伤、瓢曲缺陷板的轧制等质量问题，对钢板的成材率影响较大。
4 改进方案
根据原来的设计技术参数及周边设备结构，为降低新备件采购成本，决定对原来的锥形辊部件进行了相应的设计改造，根据生产的状况，轧机锥形辊辊面出现严重磨损现象，无法满足生产需求。为降低新备件成本，决定对锥辊辊面进行焊接修复，并提出相应的技术要求，对待修复轧机锥形辊表面利用机械加工方法清除疲劳层并做表面预保护。还要根据辊子材质进行焊丝选择，辊面须有较高防腐蚀、抗蠕变、耐高温、防（氧化皮）粘结的性能，堆焊后的辊子经热处理。使用过程中不降低硬度，并保证辊面硬度均匀化。并确保不出现运输缺陷。在辊系运行中辊面不出现掉块、疲劳裂纹、剥落、辊面凹凸不平的磨损、辊面不出现硬度降低等影响使用的缺陷。锥形辊辊头尺寸由原来的φ90mm改为120mm，将辊道架轴承座止口宽度由原来的20mm改为70mm，止口高度由原来的20mm改为40 mm，辊道架立板厚度由原来的60mm改为170mm，底座厚度由原来的55mm改为70mm，提高了锥形辊的整体稳定性及抗冲击能力，可从根本上解决锥形辊的突发设备故障，相关的检修工作量、备件组装工作量也会大幅降低；同时，因轧机锥形辊原因造成的钢板质量问题可根本解决，对于提高轧制成材率提供有效的设备保证。见下图。
5 实施效果
1、结构优化以来，锥形辊道更换周期由原来4个月改为8个月。锥形辊辊道架更换周期由原来的两年改为三年，锥形辊分配箱更换周期由6个月改为8个月，进而解决了锥形辊道故障率高的难题，为2800轧线的快速生产提供了设备保障，改进前后设备故障频率对比见表1。
2、延长了锥形辊子寿命的两倍，每年可减少损失辊子25根，约可节约备件费12万元。减少辊道架消耗1套，节约备件费用5万元。
3、这种改造在保证了钢坯正常运输的前提下，保障了辊道运输过程中的安全性能，杜绝该故障的同时也大大减轻了工人的劳动强度。
6 结语
通过对2800粗轧机锥形辊装置结构优化，使锥形辊自身的装配精度得到提高；轧线锥形辊可快速更换，下线后维修、维护更方便；提高了锥形辊的整体稳定性及抗冲击能力。解决了原来辊道设计使用能力的不足，其性能稳定，运转可靠，最大限度的提高了设备的使用寿命。
参考文献
[1] 成大先.机械设计手册.北京.化学工业出版社.1999.
[2] 濮良贵.纪明刚.北京.机械设计.北京.高等教育出版社.2001.
[3] 钱可强.北京.机械制图.高等教育出版社.2009.
[关键词]锥形辊 辊道架 轴承座存在问题 改进措施
中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0108-01
1 前言
随着安钢第二轧钢厂二期技改工程中的粗轧机于2005年4月份顺利完装并调试成功投产，设备一直运转良好，形成了双2800轧机的生产规模，轧机产能节节攀高，与此同时，对轧机辅助設备的要求也逐步提高，我厂为了提高辅助设备的使用寿命，降低轧制成本，提升产品竞争力，对2800mm中板机组故障率较高、更换难度大的锥形辊装置进行技改攻关，推进创新创效。
2 锥形辊装置工作原理
2800mm中板机组粗轧机负责钢坯的开坯、初步延展的工作，锥形辊装置分别位于粗轧机的前、后两侧，紧挨机架辊，是2800轧线的关键部位，由于钢坯在开坯过程中需要调头往复轧制，锥形辊辊子交错布置，利用交错布置的辊子反向转动来实现钢坯调头，再进入轧机进行轧制。由于锥形辊长时间的超负荷运行，经常出现了辊子轴承座内轴承部位磨损，焊缝开裂等现象，甚至出现锥形辊断裂的较大故障。会直接造成轧机停车。由于该处辊道长期处于高温烘烤状态，并且还有辊道冷却水冲刷，工作环境非常恶劣。原辊道在使用过程中的故障较多，特别是满负荷生产以后，由于生产节奏比较快，辊道轴承座内润滑油被冲走现象加剧，辊道轴承座内轴承无法得到良好润滑，造成轴承损坏失效，辊道无法正常运转，直接影响正常生产。
3 存在问题及分析
2800轧线精轧机负责钢板延展工作，由于轧机对钢板往复轧制，致使轧制过程中对轧机及辅助设备冲击较大，锥形辊是所受冲击较大的设备之一。精轧机在延展过程中，钢板展宽、展长不足，造成钢坯经常冲击锥形辊，导致锥形辊固定不牢，在轧钢冲击作用下锥形辊及锥形辊轴承座东西窜动，造成锥形辊辊面出现严重磨损现象，无法满足生产需求。同时轴承座磨损、冲击辊道架及止口，长时间使用导致恶性循环，最终致使辊道架止口定位失效，辊道架变形，锥辊蛇簧断裂及轴承损坏，致使钢坯轧制时控制难度增加，并且在生产过程中经常出现因锥形辊问题导致的钢板划伤、瓢曲缺陷板的轧制等质量问题，对钢板的成材率影响较大。
4 改进方案
根据原来的设计技术参数及周边设备结构，为降低新备件采购成本，决定对原来的锥形辊部件进行了相应的设计改造，根据生产的状况，轧机锥形辊辊面出现严重磨损现象，无法满足生产需求。为降低新备件成本，决定对锥辊辊面进行焊接修复，并提出相应的技术要求，对待修复轧机锥形辊表面利用机械加工方法清除疲劳层并做表面预保护。还要根据辊子材质进行焊丝选择，辊面须有较高防腐蚀、抗蠕变、耐高温、防（氧化皮）粘结的性能，堆焊后的辊子经热处理。使用过程中不降低硬度，并保证辊面硬度均匀化。并确保不出现运输缺陷。在辊系运行中辊面不出现掉块、疲劳裂纹、剥落、辊面凹凸不平的磨损、辊面不出现硬度降低等影响使用的缺陷。锥形辊辊头尺寸由原来的φ90mm改为120mm，将辊道架轴承座止口宽度由原来的20mm改为70mm，止口高度由原来的20mm改为40 mm，辊道架立板厚度由原来的60mm改为170mm，底座厚度由原来的55mm改为70mm，提高了锥形辊的整体稳定性及抗冲击能力，可从根本上解决锥形辊的突发设备故障，相关的检修工作量、备件组装工作量也会大幅降低；同时，因轧机锥形辊原因造成的钢板质量问题可根本解决，对于提高轧制成材率提供有效的设备保证。见下图。
5 实施效果
1、结构优化以来，锥形辊道更换周期由原来4个月改为8个月。锥形辊辊道架更换周期由原来的两年改为三年，锥形辊分配箱更换周期由6个月改为8个月，进而解决了锥形辊道故障率高的难题，为2800轧线的快速生产提供了设备保障，改进前后设备故障频率对比见表1。
2、延长了锥形辊子寿命的两倍，每年可减少损失辊子25根，约可节约备件费12万元。减少辊道架消耗1套，节约备件费用5万元。
3、这种改造在保证了钢坯正常运输的前提下，保障了辊道运输过程中的安全性能，杜绝该故障的同时也大大减轻了工人的劳动强度。
6 结语
通过对2800粗轧机锥形辊装置结构优化，使锥形辊自身的装配精度得到提高；轧线锥形辊可快速更换，下线后维修、维护更方便；提高了锥形辊的整体稳定性及抗冲击能力。解决了原来辊道设计使用能力的不足，其性能稳定，运转可靠，最大限度的提高了设备的使用寿命。
参考文献
[1] 成大先.机械设计手册.北京.化学工业出版社.1999.
[2] 濮良贵.纪明刚.北京.机械设计.北京.高等教育出版社.2001.
[3] 钱可强.北京.机械制图.高等教育出版社.2009.