对1250立式车轮轧机轧制夹钢的原因的研究

2013-06-25刘涛周宝

中国信息化·学术版 2013年3期

刘涛周宝

【摘要】随着我国铁路建设跨越式发展，铁路交通现代化的步伐正日益加快，新造火车车辆已经快速增加。随着国内列车开始大规模提速，载重量增大，作为机车车辆关键部件的车轮产品，在列车运行中起承载以及制动等作用。从安全角度出发，铁道部门将在今后几年淘汰掉一大批在线服役的老国标车轮。同时国内新造机车车辆和引进高速列车的快速增加，加大了对车轮产品的需求。马钢车轮扩能改造一期工程虽然全面投入生产后，但是产品在国内市场仍然供不应求。在这种形势下，如何充分发挥车轮轧制的技术优势和生产优势，快速拉升产能，生产出更多的高品质车轮，是我们面临的一项重大挑战。

【关键词】1250车轮轧机；压力；夹钢

【中图分类号】TG335 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0035-01

我们针对 DRAW1250 车轮轧机在生产过程中出现的轧机夹钢现象（即车轮在轧制过程中无法旋转）进行了分析，并着重将DRAW1250轧机轧制过程中的反馈数据进行了抽样分析，根据反馈数据中获得的各辊具压力、相对位置、激光测量装置反馈信息，直接与轧制过程中出现的夹钢现象关联对比，找出之间存在的相互关系。做到预防及解决轧机夹钢问题。

一、DRAW1250 立式轧机设备及生产工艺简介

DRAW 立式车轮轧机采用9 辊轧制模式（如图1），驱动轮坯旋转的主动辊为两个辐板辊，轮坯扩径通过主辊的给进来实现的，其余轧辊均为从动辊。

用于轧锻车轮的初始料坯是从铸造坯料或者连铸钢坯上切割下来的钢锭，钢锭的重量偏差根据工艺要求被严格控制。料坯放置到转底式加

热炉中加热到锻造温度，然后从炉中取出，经高压水去除氧化铁皮，然后在液压式锻压机内成型。锻压成型的料坯送入DRAW1250 车轮轧机后，轧制初始，两只辐板辊移向轮坯，构成第一个轧制区，紧接着主辊和两个斜辊都移向轮坯，主辊和两个辐板辊形成第二个轧制区，两个斜辊构成第三个轧制区。轮坯在轧制过程中通过挤压轮辋的金属使其达到轮坯扩径的目的。车轮轧机通过激光测量装置在线检测轮坯的实时直径，传输给控制系统。DRAW1250 轧机实行内径控制模式，轧机的内部控制系统通过将检测到的直径转换为内径判断轧制过程是否完成，同时轧制过程中各辊的相对运动也是通过此系统来实现的。

二、轧机夹钢原因分析

轧制过程中的夹钢现象可能出现在轧制初始阶段，也可能出现在轧制过程中和即将结束的阶段。在此，我们将根据其不同的阶段来分析出现的夹钢问题。

2.1针对轧制初始阶段夹钢的问题分析

轧制开始阶段出现的夹钢问题主要是成型后料坯的实际尺寸与轧机设置的来料参数不匹配造成。料坯在轧机中旋转起来是需要两个辐板辊与料坯产生足够的摩擦力，两个辐板辊与料坯的辐板部位相对接触不到或者接触很少都会造成这种现象。相反在辐板辊在开轧咬入过深，即辐板辊与料坯产生的摩擦力过大也会导致夹钢的结果。通过量具测量出成型后的辐板厚度，并以测量值来修改轧机里的来料辐板厚度数据，可以有效避免轧制初期夹钢的问题。

2.2轧制过程中出现的夹钢问题分析

a.在轧制的过程中，激光测量可能受到外界因素干扰，尤其是冷却水和风管位置偏离的状态下，而导致激光测量检测得到的数据出现偏差（图2），这些有偏差的数据会导致各个辊子发生位置上的变化，既而发生夹钢现象。

如上图，车轮轧机通过激光测量装置获得车轮的外径数据后，并通过内部设置的公式计算转化成内径。外径= 激光

测量点-（主辊位置+ 主辊半径）辋厚= 辋厚偏移量- （主辊位置+ 主辊半径）内径= 外径- 2X辋厚。如果，激光测量点

的位置发生偏移或者变化，都会对其计算出的内径值产生影响。b.从图3轧制图形分析看出，轧机轧制过程中，左右斜辊的压力逐步升高（Fmax>45%），

意味着轧机设定的开轧间隙过大，当主辊减慢前进速度时，将钢挤住造成夹钢。

2.3轧制末期出现的夹钢问题分析

a.主辊的软限位设置的有问题，可能在轧制的过程中，因为没有轧制完成，而主辊的位置已经到达设置的软限位，导致的主辊不往前推进，无法完成轧制。

b.从下图4 轧制图形分析看出，在轧制过程的末期，下定心辊压力过大。（Fmax>70%）意味着轧制过程设定的下定心辊终轧位置过高。

总之，在对DRAW1250 立式车轮轧机夹钢的上述分析中可以看出：1）在轧制过程中出现的夹钢现象，通过检查轧制过程中各个相关图形参数可找寻出夹钢的具体原因。2）轧机的来料参数，各辊的相对位置、及激光测量的外界干扰对轧制过程中出现夹钢问题有着直接的影响。

参考文献：

[1]何佳源，吴升帆. 1250轧机卷取机液压钳口故障诊断及技术改造[J].南方金属，2012，（2）.