CN115625214A - 一种四辊轧机刚度的改善方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及四辊轧机技术领域，具体涉及一种四辊轧机刚度的改善方法，包括如下步骤：S1、刚度测量；S2、刚度分析；S3、轧辊装配；S4、牌坊测量；S5、间隙管理；S6、周期管理。本发明能够从复杂的轧机系统中准确诊断并锁定造成轧机刚度劣化的异常组件，实现对造成轧机刚度劣化原因的准确溯源；本发明通过对异常组件的关键管控要素更换或维修，快速恢复和改善轧机刚度，保障了轧制的稳定性和产品精度。
Description
技术领域
本发明涉及四辊轧机技术领域，具体涉及一种四辊轧机刚度的改善方法。
背景技术
中厚板产线、炉卷产线、热连轧产线等板材生产线的核心设备是四辊轧机，钢坯通过四辊轧机轧辊的碾压变形延展，变成成品钢板并达到要求的厚度、组织和性能，轧制过程中巨大轧制力反作用于轧机本体和辊系产生弹跳。轧机影响弹跳的指标为刚度，现代四辊板材轧机的设计综合刚度一般在600-950t/mm之间，最大轧制力在7000-9000t之间。轧机综合刚度，综合刚度越高，轧制过程中轧辊的弹跳越小，厚度越容易控制；轧机操作侧和传动侧的分刚度偏差越小，两侧的弹跳偏差越小，钢板横向的厚度偏差就越小。稳定和高精度轧制不但对轧机的综合刚度，而且对操作侧和传动侧的分刚度均有非常苛刻的要求，刚度的变化会直接影响模型的计算，最终影响产品的尺寸精度，严重时造成轧制不稳定产生次品和事故。
影响轧机刚度的组件有：支撑辊装配、工作辊装配、机械压下装置、液压HGC、牌坊及连接梁等，各组件内外部的滑动和配合面发生磨损、间隙增大、空间位置及受力作用点偏离，都会影响综合刚度，会造成传动侧和操作侧两侧刚度的偏差变大，影响产品尺寸精度控制、极限规格生产和操控性，这些不利的变化很难溯源，成为轧机刚度管理的难题。
发明内容
针对四辊轧机刚度难以管理的技术问题，本发明提供一种四辊轧机刚度的改善方法，可有效改善四辊轧机刚度，使轧机刚度保持较佳水平。
本发明提供一种四辊轧机刚度的改善方法，包括如下步骤：
S1、刚度测量：四辊轧机更换支撑辊或工作辊后进行压靠标定，利用标定数据分别对拟合综合刚度、操作侧和传动侧刚度在不同轧制力的曲线；
S2、刚度分析：根据综合刚度拟合曲线，评估轧机和辊系综合状态；根据操作侧和传动侧刚度拟合曲线偏差，确定轧机或辊系的异常单元；
S3、轧辊装配：根据确定的轧机或辊系异常单元，按照支撑辊装配管控要素及工作辊装配管控要素逐项检查，确定异常的零件或组件；
S4、牌坊测量：采用激光跟踪测量技术，测量牌坊工作辊、支撑辊配合滑板平面的空间位置及压下系统，根据测量纠偏；
S5、间隙管理：评估滑板平行度和压下自位面；
S6、周期管理：建立实物实时状态与刚度曲线的对应关系，设定测量周期进行数据测量跟踪，形成磨损劣化趋势分析，精准锁定异常单元。
进一步的，步骤S1中，当四辊轧机最大轧制力为9000t时，压靠标定的标定压靠力为5000t以上；当四辊轧机最大轧制力＜9000t时，压靠标定的标定压靠力大于最大轧制力的60％。
进一步的，步骤S3中，支撑辊装配管控要素依次为：锥套锁紧、轴承座锁紧、压力垫磨损、滑板磨损、密封磨损，透盖端盖紧固。
进一步的，步骤S3中，工作辊装配管控要素为四列圆锥轴承、止推轴承游隙，大面滑板磨损、弯辊自位滑块磨损、轴端滑板磨损，柱销变形、小护板间隙和水平。
进一步的，步骤S4中，测量牌坊工作辊、支撑辊配合滑板平面的空间位置保证辊系中心线共面，不存在交叉。
进一步的，步骤S4中，测量压下系统保证压下系统的柱面垫不允许偏磨、磨平、开裂，压下球面垫配合面不允许出现台阶。
进一步的，步骤S5中，滑板平行度评估工作辊出口侧、支撑辊入口侧牌坊滑板空间平行度和基准偏差。
进一步的，步骤S5中，压下自位面评估压下球面垫、支撑辊柱面垫自位面异常、大轧制力下影响油膜轴承负载分布、工作辊自位块磨损造成四列圆锥轴承的偏载。
进一步的，步骤S6中，实物实时状态包括支撑辊、工作辊轴承座、压下丝杠丝母、球面垫、牌坊滑板、辊系滑板、自位块、牌坊间隙的实时状态。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明能够从复杂的轧机系统中准确诊断并锁定造成轧机刚度劣化的异常组件，实现对造成轧机刚度劣化原因的准确溯源；
(2)本发明通过对异常组件的关键管控要素更换或维修，快速恢复和改善轧机刚度，保障了轧制的稳定性和产品精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式实施例1综合刚度拟合曲线。
图2是本发明具体实施方式实施例1分刚度拟合曲线。
图3是本发明具体实施方式实施例2分刚度拟合曲线。
图4是本发明具体实施方式实施例2另一种异常单元下分刚度拟合曲线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种四辊轧机刚度的改善方法，包括如下步骤：
(1)刚度测量
四辊轧机在更换支撑辊或工作辊后做长标(压靠标定)，最大轧制力9000t的炉卷轧机，标定压靠力需达到5000t以上。标定后，导出标定数据用EXCEL软件通过设定公式进行刚度曲线拟合，拟合出综合刚度曲线和分刚度曲线。综合刚度曲线如图1所示。分刚度曲线如图2所示。
(2)刚度分析
图1亦为新设备所做综合刚度拟合曲线，该轧机按刚度900t/mm设计，实测最大刚度达到930t/mm，图1中，刚度曲线随着压靠力的增大缓慢升高逐步达到最大值并保持基本稳定，状态比较理想；图2中，分刚度曲线分为操作侧(OS)刚度曲线和传动侧(DS)刚度曲线，在总压靠力5000t(单侧2500t)时，操作侧向下叩头，刚度值与传动侧出现偏离，这个偏离就是异常，操作侧轴承座、EGC等认定为可能异常单元。
经过类比分析，确定操作侧支撑辊轴承座为异常单元，该轴承座当时还存在油膜轴承进水的问题，经过拆解，发现该轴承座油膜轴承透盖法兰连接螺栓松动，造成在大压靠力下轴承座存在微移动，缝隙加大进水。
(3)轧辊装配
轧辊装配包含支撑辊装配和工作辊装配，其中支撑辊装配对刚度的贡献大于工作辊装配，针对不同的轧辊装配，制定了关键影响因素检查要素，在锁定异常轴承座的情况下，按照预设的检查要素逐项检查测量，找到异常的零件或组件。
支撑辊装配重点管控要素为：锥套锁紧、轴承座锁紧、压力垫磨损、滑板磨损、密封磨损，透盖端盖紧固；
工作辊装配重点管控要素为：四列圆锥轴承、止推轴承游隙，大面滑板磨损、弯辊自位滑块磨损、轴端滑板磨损，柱销变形、小护板间隙和水平。
(4)牌坊测量
牌坊间隙测量采用激光跟踪测量技术，测量牌坊工作辊、支撑辊配合滑板平面的空间位置，保证辊系中心线共面，不存在交叉，存在交叉的辊系会轧钢时会产生轴向力，在标定时表现为辊系受力挠曲。压下系统的柱面垫不允许偏磨、磨平、开裂，压下球面垫配合面不允许出现台阶。
(5)间隙管理
间隙管理技术主要管理滑板平行度和压下自位面。
滑板平行度主要评估工作辊出口侧、支撑辊入口侧牌坊滑板空间平行度和基准偏差
压下自位面主要管理压下球面垫、支撑辊柱面垫自位面异常，大轧制力下影响油膜轴承负载分布、工作辊自位块磨损造成四列圆锥轴承的偏载。
(6)周期管理
采用比较差异法分析刚度，需要大量不同组合的刚度曲线和各实物单元实时状态。周期管理技术是建立实物实时状态与刚度曲线之间的对应关系，包含支撑辊、工作辊轴承座、压下丝杠丝母、球面垫、牌坊滑板、辊系滑板、自位块、牌坊间隙等，通过设定合理测量周期实施数据测量跟踪，形成磨损劣化趋势分析，数据越丰富越容易找出这些周期测量数据与刚度差异存在的因果关系，精准锁定异常单元。
实施例2
与实施例1不同的是，在实施例1步骤(1)中，实际标定会产生各种分刚度曲线，如图3、图4。确定异常单元中的异常组件，采取刚度分析比较差异法，需要对各单元状态进行记录跟踪，通过大量测试曲线类比，锁定异常单元。
本发明四辊轧机刚度的改善方法由刚度测量、刚度分析、轧辊装配、牌坊测量、间隙管理、周期管理六项技术有机结合，缺一不可。刚度测量技术是前提，刚度分析技术是判定标准，周期管理技术是方法，轧辊装配技术、牌坊测量技术和间隙管理技术是手段。
本发明能够从复杂的轧机系统中准确诊断并锁定造成轧机刚度劣化的异常组件，实现对造成轧机刚度劣化原因的准确溯源；
本发明通过对异常组件的关键管控要素更换或维修，快速恢复和改善轧机刚度，保障了轧制的稳定性和产品精度。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、刚度测量：四辊轧机更换支撑辊或工作辊后进行压靠标定，利用标定数据分别对拟合综合刚度、操作侧和传动侧刚度在不同轧制力的曲线；
S2、刚度分析：根据综合刚度拟合曲线，评估轧机和辊系综合状态；根据操作侧和传动侧刚度拟合曲线偏差，确定轧机或辊系的异常单元；
S3、轧辊装配：根据确定的轧机或辊系异常单元，按照支撑辊装配管控要素及工作辊装配管控要素逐项检查，确定异常的零件或组件；
S4、牌坊测量：采用激光跟踪测量技术，测量牌坊工作辊、支撑辊配合滑板平面的空间位置及压下系统，根据测量纠偏；
S5、间隙管理：评估滑板平行度和压下自位面；
S6、周期管理：建立实物实时状态与刚度曲线的对应关系，设定测量周期进行数据测量跟踪，形成磨损劣化趋势分析，精准锁定异常单元。
2.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S1中，当四辊轧机最大轧制力为9000t时，压靠标定的标定压靠力为5000t以上；当四辊轧机最大轧制力＜9000t时，压靠标定的标定压靠力大于最大轧制力的60％。
3.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S3中，支撑辊装配管控要素依次为：锥套锁紧、轴承座锁紧、压力垫磨损、滑板磨损、密封磨损，透盖端盖紧固。
4.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S3中，工作辊装配管控要素为四列圆锥轴承、止推轴承游隙，大面滑板磨损、弯辊自位滑块磨损、轴端滑板磨损，柱销变形、小护板间隙和水平。
5.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S4中，测量牌坊工作辊、支撑辊配合滑板平面的空间位置保证辊系中心线共面，不存在交叉。
6.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S4中，测量压下系统保证压下系统的柱面垫不允许偏磨、磨平、开裂，压下球面垫配合面不允许出现台阶。
7.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S5中，滑板平行度评估工作辊出口侧、支撑辊入口侧牌坊滑板空间平行度和基准偏差。
8.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S5中，压下自位面评估压下球面垫、支撑辊柱面垫自位面异常、大轧制力下影响油膜轴承负载分布、工作辊自位块磨损造成四列圆锥轴承的偏载。
9.如权利要求1所述的四辊轧机刚度的改善方法，其特征在于，步骤S6中，实物实时状态包括支撑辊、工作辊轴承座、压下丝杠丝母、球面垫、牌坊滑板、辊系滑板、自位块、牌坊间隙的实时状态。
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