CN112547810B - 一种热连轧轧机轴向力的检测及改善方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热连轧轧机轴向力的检测及改善方法，属于金属材料加工技术领域。该方法包括：通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测，调整相应的工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，修正工作辊轴线偏移，改善轴向力。该方法在本公司1780热连轧机组应用，效果良好，未出现工作辊轴承座烧损和工作辊卡板缸断裂事故。同时轧机轧制稳定性显著提高，板形控制得到明显改善，带钢甩尾事故比例下降30%。

Description

一种热连轧轧机轴向力的检测及改善方法

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，具体为一种热连轧轧机轴向力的检测及改善方法。

背景技术

在热连轧轧制过程中，由于轧机牌坊和工作辊轴承座在制造、安装时存在偏差以及在使用过程中磨损、腐蚀等原因，使得工作辊轴线与轧制中心线不垂直或工作辊与工作辊之间轴线不平行，这样工作辊在旋转时会产生一个轴向分力，引起工作辊的轴向窜动，轴向力通过工作辊轴承座传递给轧机牌坊、卡板缸、主电机等设备。作为生产过程中的有害因素，轴向力是客观存在的，轴向力最大时可达到轧制力的8~10%，会造成工作辊轴承座烧损、工作辊卡板缸损坏、工作辊辊面剥落、主电机损坏等恶性设备事故，同时轴向力还会造成轧机精度下降，板形控制困难，形成甩尾、堆钢等生产事故。

目前极少数热连轧轧机上安装有轴向力检测装置，因为设备投入和维护成本很高，没有得到普遍应用。大多数热连轧轧机没有轴向力检测装置，无法在线检测轴向力，通常采用专用的测量工具对轧机牌坊窗口尺寸或工作辊轴承座尺寸进行离线测量，判断工作辊轴线的偏移方向，然后对轧机牌坊滑板或工作辊轴承座滑板进行修复，从而改善轴向力。这种方法技术难度大，误判较多，因为测量的轧机牌坊窗口尺寸和工作辊轴承座尺寸是整体尺寸，而不是各部位距离轧制中心线的尺寸，因此，很难判断工作辊轴线偏移具体发生在哪一个位置，如果判断错误，会导致工作辊轴线偏移更大，轴向力更大，从而使得轴向力的破坏作用加剧。同时这种方法需要离线测量，测量周期长，还要专门安排较长时间的停机，影响轧线作业率。

发明内容

本发明的目的是提供一种热连轧轧机轴向力的检测及改善方法，该方法能够准确、快速、实时地判断轴向力及工作辊轴线的偏移，及时对轧机牌坊滑板或工作辊轴承座滑板进行修复，从而改善轴向力，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种热连轧轧机轴向力的检测方法，通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测。所述工作辊窜辊缸输出电流是指轧件在轧机中轧制时工作辊窜辊缸输出的电流，而非工作辊窜辊时窜辊缸输出的电流。

进一步，所述工作辊窜辊缸输出电流以工作辊窜辊缸控制系统的电流能力的百分比表示，限幅为±100%。具体为：当工作辊轴向无窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为零；当工作辊向传动侧窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为正值；当工作辊向操作侧窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为负值。

进一步，所述通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测，具体包括：当某一机架某一位置的工作辊窜辊缸输出电流为正值时，轴向力的方向为轧机操作侧，工作辊轴线在操作侧偏向轧机入口，在传动侧偏向轧机出口；当某一机架某一位置的工作辊窜辊缸输出电流为负值时，轴向力的方向为轧机传动侧，工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口。

一种热连轧轧机轴向力的改善方法，根据检测方法所得结果调整相应的工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，修正工作辊轴线偏移，改善轴向力。

进一步，所述调整工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，具体包括：

（1）当工作辊轴线在操作侧偏向轧机入口，在传动侧偏向轧机出口时，则在操作侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片，同时在传动侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片；或在操作侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片，同时在传动侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片；

（2）当工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口时，则在工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内加减垫片的方法与（1）相反。具体是当工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口时，则在传动侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片，同时在操作侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片；或在传动侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片，同时在操作侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片。

进一步，当工作辊窜辊缸输出电流≤|±0.2%|时，不用调整工作辊轴承座滑板或者轧机牌坊滑板；当|±10%|≥工作辊窜辊缸输出电流＞|±0.2%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整0.3mm-1.0mm；当|±20%|≥工作辊窜辊缸输出电流＞|±10%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整1.0mm-1.5mm；当工作辊窜辊缸输出电流＞|±20%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整1.5mm-2.0mm。

进一步，当轴向力只出现在固定的某一套工作辊时，则是由于工作辊轴承座尺寸偏差造成的工作辊轴线偏移，应对工作辊轴承座滑板进行调整；当同一机架不同工作辊多数出现轴向力时，则是由于该机架轧机牌坊窗口中心线偏移造成的工作辊轴线偏移，应对轧机牌坊滑板进行调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、发明人发现当轧件在轧机中轧制时，如果工作辊轴线发生偏移，工作辊转动时就会由于轴线偏移而形成轴向力，工作辊带动轴承座产生轴向窜动，而工作辊窜辊缸为了使工作辊保持在原有的窜辊位置就会对轴承座产生一个轴向力的反作用力，这样就会使得工作辊窜辊缸有电流输出，轴向力越大，工作辊窜辊缸的电流输出就越大，因此可以通过工作辊窜辊缸电流的输出对轴向力进行检测。

2、本发明利用工作辊窜辊缸输出电流检测轧机轴向力及工作辊轴线偏移，并通过工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板垫片的调整对工作辊轴线进行修正，改善轴向力。在本公司1780热连轧机组应用，效果良好，连续5年未出现工作辊轴承座烧损和工作辊卡板缸断裂事故。

3、本发明投入应用后，轧机的轧制稳定性显著提高，板形控制得到明显改善，带钢的甩尾事故比例下降了30%。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案及效果做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

本实施例的热连轧轧机轴向力的检测方法应用在本公司1780mm热连轧精轧机组七机架轧机系统上。该系统包括工作辊、工作辊轴承座、工作辊轴承座滑板、轧机牌坊、轧机牌坊滑板、工作辊窜辊缸及控制系统。所述工作辊用以传递扭矩和轧制压力使金属产生塑性变形；所述工作辊轴承座安装在工作辊两端（操作侧和传动侧），并和工作辊一起安装在轧机牌坊窗口内，用以固定工作辊；所述轧机牌坊包括操作侧牌坊及传动侧牌坊，通过牌坊窗口固定工作辊及工作辊轴承座；所述工作辊轴承座滑板安装在工作辊轴承座外侧，用以调整工作辊轴承座尺寸以保持工作辊在轧机牌坊窗口内的位置；所述轧机牌坊滑板分别安装在操作侧和传动侧轧机牌坊内侧，用以调整轧机牌坊窗口尺寸以保持工作辊在轧机牌坊窗口内的位置；所述工作辊窜辊缸及控制系统安装在轧机操作侧，产生窜辊力用以使工作辊产生轴向窜动以达到目标位置。

本实施例的热连轧轧机轴向力的检测方法是通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测。所述工作辊窜辊缸输出电流是指轧件在轧机中轧制时工作辊窜辊缸输出的电流，而非工作辊窜辊时窜辊缸输出的电流。

本实施例中，所述工作辊窜辊缸输出电流以工作辊窜辊缸控制系统的电流能力的百分比表示，限幅为±100%。具体为：当工作辊轴向无窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为零；当工作辊向传动侧窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为正值；当工作辊向操作侧窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为负值。

本实施例中，所述通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测，具体包括：当某一机架某一位置的工作辊窜辊缸输出电流为正值时，轴向力的方向为轧机操作侧，工作辊轴线在操作侧偏向轧机入口，在传动侧偏向轧机出口；当某一机架某一位置的工作辊窜辊缸输出电流为负值时，轴向力的方向为轧机传动侧，工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口。

实施例2

本实施例的热连轧轧机轴向力的改善方法，根据实施例1的检测方法所得的检测结果调整相应的工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，修正工作辊轴线偏移，改善轴向力。

本实施例中，所述调整工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，具体包括：

（1）当工作辊轴线在操作侧偏向轧机入口，在传动侧偏向轧机出口时，则在操作侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片，同时在传动侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片；或者在操作侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片，同时在传动侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片；

（2）当工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口时，则在工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内加减垫片的方法与（1）相反。具体是当工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口时，则在传动侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片，同时在操作侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片；或在传动侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片，同时在操作侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片。

本实施例中，当工作辊窜辊缸输出电流≤|±0.2%|时，不用调整工作辊轴承座滑板或者轧机牌坊滑板；当|±10%|≥工作辊窜辊缸输出电流＞|±0.2%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整0.3mm-1.0mm；当|±20%|≥工作辊窜辊缸输出电流＞|±10%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整1.0mm-1.5mm；当工作辊窜辊缸输出电流＞|±20%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整1.5mm-2.0mm。

本实施例中，当轴向力只出现在固定的某一套工作辊时，则是由于工作辊轴承座尺寸偏差造成的工作辊轴线偏移，应对工作辊轴承座滑板进行调整；当同一机架不同工作辊多数出现轴向力时，则是由于该机架轧机牌坊窗口中心线偏移造成的工作辊轴线偏移，应对轧机牌坊滑板进行调整。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种热连轧轧机轴向力的检测及改善方法，其特征在于，该检测方法通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测；

所述工作辊窜辊缸输出电流以工作辊窜辊缸控制系统的电流能力的百分比表示，限幅为±100%；具体为：当工作辊轴向无窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为零；当工作辊向传动侧窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为正值；当工作辊向操作侧窜动时，工作辊窜辊缸输出电流为负值；

所述通过工作辊窜辊缸输出电流对轴向力及工作辊轴线偏移进行检测，具体包括：当某一机架某一位置的工作辊窜辊缸输出电流为正值时，轴向力的方向为轧机操作侧，工作辊轴线在操作侧偏向轧机入口，在传动侧偏向轧机出口；当某一机架某一位置的工作辊窜辊缸输出电流为负值时，轴向力的方向为轧机传动侧，工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口；

该改善方法是根据检测方法所得结果调整相应的工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，修正工作辊轴线偏移，改善轴向力；

所述调整工作辊轴承座滑板或轧机牌坊滑板，具体包括：

（1）当工作辊轴线在操作侧偏向轧机入口，在传动侧偏向轧机出口时，则在操作侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片，同时在传动侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内增加垫片；或在操作侧出口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片，同时在传动侧入口工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内减少垫片；

（2）当工作辊轴线在传动侧偏向轧机入口，在操作侧偏向轧机出口时，则在工作辊轴承座滑板内或轧机牌坊滑板内加减垫片的方法与（1）相反；

当工作辊窜辊缸输出电流≤|±0.2%|时，不用调整工作辊轴承座滑板或者轧机牌坊滑板；当|±10%|≥工作辊窜辊缸输出电流＞|±0.2%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整0.3mm-1.0mm；当|±20%|≥工作辊窜辊缸输出电流＞|±10%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整1.0mm-1.5mm；当工作辊窜辊缸输出电流＞|±20%|时，工作辊轴承座滑板垫片或者轧机牌坊滑板垫片调整1.5mm-2.0mm。

2.根据权利要求1所述的热连轧轧机轴向力的检测及改善方法，其特征在于，在改善方法中，当轴向力只出现在固定的某一套工作辊时，则是由于工作辊轴承座尺寸偏差造成的工作辊轴线偏移，应对工作辊轴承座滑板进行调整；当同一机架不同工作辊多数出现轴向力时，则是由于该机架轧机牌坊窗口中心线偏移造成的工作辊轴线偏移，应对轧机牌坊滑板进行调整。