通过精细化管理完善辊环装配标准

姜丕龙

【摘要】加强辊环装配过程的基础管理，规范轧辊轴的接触面标准，确保上线前接触面符合标准，并且定期对在线使用轧辊轴进行测量，接触面不符合标准及时更换。对锥套进行编号管理，并规范锥套内壁接触面和外壁尺寸标准，定期测量，不符合标准及时报废。增加一道擦抹程序，在装配过程中，首先使用网格砂纸将轧辊轴、锥套和辊环表面积碳、锈渍清理干净，然后再使用脱脂棉擦拭。冬季（11月至次年4月）辊环上线前使用保温箱进行预热，保证装配时辊环、锥套及轧辊轴温度一致。

【关键词】辊环;锥套;轧辊轴

一、前言

钢铁是国民经济发展的重要组成部分和介质。目前钢铁企业的低迷期才刚刚开始，未来相当长一段时间内，钢价仍然有下降空间，虽然不排除反弹的可能，但反弹的时间整体比下跌的时间要短。所以，整个钢铁行业将开启“温水煮青蛙”的生存模式。加强生产过程各环节管控，提高产品质量、保证产品质量稳定性已经成为各大钢厂管理的重中之重。

二、推行辊环装配标准的实施背景

高速线材轧机的辊环安装、拆卸方式均采用锥套装配。在实际使用过程中，影响辊环装配的因素较多，装配操作不当会产生爆辊、松辊、辊错、锥套断裂等生产故障，严重影响生产顺行和产品质量。因此，归类分析影响辊环装配的因素，制定合理的装辊、卸辊压力范围，可有效地避免爆辊、松辊、辊错、锥套断裂等事故的发生。产生以上故障原因很多，归纳起来有两点：一是供应现场的备件不合格;其次是现场装配操作不当。为尽量减少故障，有必要对辊环装配进行失效分析及装配作业要点探讨，以起到通过精细化管理完善现场作业标准的作用。

三、推行辊环装配标准的实施方案

（一）规范轧辊轴接触面

1.轧辊轴的表面清理

轧辊轴上线使用前，利用网格砂纸对轧辊轴表面积碳和锈蚀进行清理，然后再使用脱脂棉擦拭。处理后轧辊轴表面仍有损伤、积碳或锈蚀面积超过30%的进行报废处理。

2.轧辊轴的表面检测

在轧辊轴表面喷涂红丹，用标准的新锥套对轧辊轴进行接触面检测，接触面不及50%的不允许上线使用。由专人负责测量，确保上线前接触面符合标准，并且定期对在线使用轧辊轴进行一次测量，接触面不符合标准及时更换。

（二）锥套的使用标准

1.锥套的硬度

锥套的内圆和轧辊轴直接接触，外圆和辊环内圆直接接触，通过加压实现过盈配合，锥套、轧辊轴的硬度要相匹配。通常辊轴的HRC硬度在55～65。如果锥套硬度过高就不利于辊轴的保护，锥套的硬度低，锥套会产生塑性变型不能够保证正常的轧制力矩要求，导致锥套打滑、辊环打滑等事故，所以锥套的硬度一般比辊轴小10～20为宜。

2.锥套的磨损程度

辊环装配中锥套起到连接作用，锥套的硬度、耐磨性低于轧辊轴、辊环，属于易损件。在使用时锥套的尺寸容易发生变化，随着磨损程度的加大，锥套与辊轴、辊环的接触面减小，不能保证轧制力矩的要求，实际经验证明它们的接触面必须在50%以上。

3.锥套的表面清理

使用过的锥套下线后，必须侵泡在洗油内，然后用网格砂纸对其表面积碳和锈蚀进行清理，直至露出原色。然后再用脱脂棉和稀释后的清洗剂进行檫抹干净，上线使用时用脱脂棉和稀释后的清洗剂进行再次表面清理。

4.锥套的周期检测

由专人负责对锥套进行周期检测，一般检测周期为一个月。利用标准的新辊轴和采取喷涂红丹的办法来检测锥套的接触面是否达标。同时要定期检查锥套尺寸，尺寸控制在图纸范围内。在检查锥套尺寸的同时要检查圆度，圆度误差应控制在0.5mm范围内。另外对锥套分批次进行编号管理，有利于实物管理的精细化、科学化。

5.锥套的报废标准

（1）锥套的实际尺寸与图纸不符;（2）内外工作面有明显变形;（3）有明显积碳或锈蚀面积30%以上，接触面<50%;（4）辊环碎裂时使用的锥套;（5）内外工作面有明显的刮痕、磨痕等。

（三）装配温度

如果辊环、锥套、辊轴的温度相差太大，因热膨胀系数不同，造成辊环、锥套、辊轴三者受力不均，装辊、卸辊就容易出现故障。轧辊轴正常轧制时的温度为50～60℃，装辊、卸辊时要求辊环、锥套、辊轴的温度在25℃左右为宜。因此要注意以下方面。

1.辊环冷却水必须狗量，压力和温度要均衡，保证良好的冷却效果，避免由于辊环温度过高导致辊轴温度超标。

2.停止轧制后要空转一段时间，大致3min，保证辊轴温度下降到25℃左右。如停机后辊轴温度达不到要求，必须采用强冷的措施降低辊轴温度，否则卸辊时容易出现锥套断裂，被迫碎辊的情况。

3.为避免冬季辊环和锥套温度与辊轴温度相差较大，研究制作电加热的保温箱。在11月至次年4月使用，辊环和锥套上线前使用保温箱进行预热，保证装配时辊环、锥套及轧辊轴温度一致。

四、辊环的使用标准

（一）辊环的硬度

輥环属于高耐磨材料，被广泛应用在工程、机械等领域。特别是在高速线材轧制中，由于精轧轧制速度快，冲击力大，要求轧辊具有高的硬度和耐磨性，因此高速线材中大量使用硬质合金辊环，以取得轧制工艺稳定和高标准的成品质量。辊环的材质为碳化钨和金属粘结相（通常为Co、Ni）以及微量稀有金属元素组成，它的使用性能由粘结金属的含量和WC的颗粒大小来决定，一般其HRC硬度达到83。

（二）辊环的损耗

辊环在生产过程中的损耗可分为正常损耗和异常损耗。正常损耗是轧制过程中因受轧制力和冲击力时辊环表面的磨损。辊环的异常磨损主要指工况环境不能完全达到要求而产生的损失。不正确的装配可以造成辊环的异常磨损，这种现象往往是由于工作人员责任心不强造成的，如辊环装配前锥套、辊环装配的结合面、辊轴的工作面没有擦抹干净等原因应该是可以避免的。

（三）辊环与锥套的配合

辊环的中心孔与锥套的外圆接触，所以辊环的中心孔与锥套的配合公差是一个非常关键的参数。根据生产实际情况和原厂提供的设计参数进行对比，考虑到辊环高硬度不容易变形的特点，我们应适当修改配合公差参数，总结相关数据。

五、压紧帽的作用

压紧帽的作用主要是防止装配好的辊环产生轴向位移，从而导致配合的过盈失效，使辊环产生打滑或退辊现象，压紧帽松动、变形严重可导致精轧机轴向平衡被破坏，从而导致精轧机振动值加大。

参考文献：

[1]甘超军.高线轧机辊环装配要点[C].中南泛珠三角地区轧钢学术会议论文集，2011.

[2]雷波荣.WC辊环在高速线材生产中的应用[M].北京.冶金工业出版社，1995.