重钢41mm宽厚板生产线粗精轧机机架辊更换工艺改进及工装设计与应用

摘要：文章介绍了重钢4100mm宽厚板生产线粗精轧机机架辊更换工艺改进及工装设计与应用，并介绍了该项技术产生的经济价值。

关键词：厚板轧机；机架辊；更换工艺；工装设计

中图分类号：TG335 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）32-0035-03

1　概述

在板材轧钢设备中，轧机机架辊是轧机的重要组成部分。重钢新区4100mm宽厚板生产线粗精轧机采用了前后台单支和双支各一只机架辊，实现板坯在工作辊之间的自动反复送坯工艺要求，但其更换却相当困难。

2　改造前情况

重钢4100mm宽厚板生产线粗精轧机机架辊使用情况。该条生产线自2009年9月24日投产以来，由于方方面面的原因，机架辊使用周期较短，更换次数频繁，至2011年4月，先后进行了多达13次更换。机架辊的更换方式：4100mm生产线机架辊更换方式，主要依据老区2700mm中板生产线机架辊更换方式进行，即从轧制方向进行更换。该方式在多次更换工作中得到验证：耗时太长，同时费力。机架辊的更换方式存在的问题：该机架辊（双辊）在检修更换时，在比较顺利的情况下，一般需要长达20小时左右，检修时间非常耗时。同时，由于目前的检修更换方法是沿轧钢纵线方向进行，因此在检修过程中必须拆装6块压块，这个拆装过程需要6小时左右，需要钳工、起重工、焊工等22人配合协作，劳动力投入较大。

3　设计内容及实施

针对这种耗时、劳动强度大的更换方法，必须进行改造，即采用一种省时、省力的检修更换方式。在日常维护检修过程中，结合现场环境，通过多次反复论证，决定改变更换方式，即从轧机工作辊换辊侧对机架辊进行更换。提出机架辊检修更换工装的思路，如何实现从轧机工作辊换辊侧进行机架辊更换？必须通过一套使用的工装来实现。通过专业工程技术人员论证、计算，提出以下工装设计方案。

3.1　设备技术参数

机架辊型式：平辊，机前机后各三根，单独传动，每根辊子由电机直接传动。

机架辊尺寸：

Ф540×3620mm　4790×1510×823mm（组）

机架辊重量（组）：59445kg

机架辊辊距：0～650mm

第一根辊子中心与机架中心：1050mm

装机数量：12根，精轧机入出口各3根，粗轧机入出口各3根。

3.2　设计基本思路

机架辊作为轧机牌坊内部的部件，只有两个方向可以作为更换通道：轧钢方向，换辊轨道方向。

轧钢方向已经在前期的检修中得到验证，耗时太长，同时费力。因此我们只能从换辊方向进行考虑，该方向可以参考利用辊系的更换方式对机架辊进行移动；置于牌坊内侧机架辊的横移，只要做出相应的轨道、滚轮装置，再加一个简单的动力装置即可完成机架辊的更换；同时只需要拆除4件

压块。

3.3　主要设计内容

3.3.1　利用工作辊换辊轨道，做一套大车移动装置，将机架辊装配推进（反向拉出）至牌坊内侧。大车装置参考上支承辊换辊架，做两个马鞍，用于放置机架辊，承载点为机架辊两端轴承座。马鞍的高度依据牌坊上机架辊安装凸台的标高确定，即：马鞍的上平面标高为凸台最高点标高。然后将两个马鞍用一定长度的钢板连接即为大车装置，保证机架辊轴承座位于马鞍中心线上。

3.3.2　大车装置上需要安装两根轨道，轨道间距为机架辊轴承座中心线距离；机架辊安装凸台上布置几块斜垫铁，斜度同凸台斜度相同，将凸台斜面调平，用以摆放轨道，该段轨道与大车装置轨道对接，标高一致。

3.3.3　小车装置的结构是根据机架辊轴承座底面形状，先做两件座子（用于摆放机架辊），在座子底面分别安装两套滚轮（一端为导向轮），再将两套座子装配用钢板连接，即为小车装配；滚轮中心线距离为机架辊两个轴承座中心线之间的距离，保证跟轨距相同。

3.3.4　在进行机架辊更换时，将小车装置摆放于打车装置上，再将机架辊摆放于小车装置上，将机架辊推入至牌坊内侧，对准位置（机架辊轴承座两端跟牌坊内侧面对齐），连接轨道，再用手葫芦将机架辊移动至机架辊安装位置，然后导卫装置配合起吊。由于起吊高度受到限制（上压块不拆除），轨道的厚度、小车装置的外形高度尺寸以及机架辊轴承座尺寸必须进行控制，以便满足提升尺寸。

3.4　结构特点

方便、快捷，仅仅压块的拆装就能节约3h以上，在吊装、调整对位这个环节，也能节约3h左右，因此整体更换时间能节约5h以上，为检修队伍节省劳力、降低劳动强度，为生产效益的提高做出了很大的贡献。

3.5　应用效果评价

实际使用中，用到了工作辊减速机，在对辊及推入的环节节约了很多的劳动力；在第一次使用中，由于设计及加工尺寸等不可抗拒的因素影响，需要进行修割、焊接、调整等，用时较长，耗时13h左右，除去修改工装时间后，我们实际只用了9h多点，在以后对工装的使用逐渐熟悉以后，相信能将更换时间控制在8h以内。

3.5.1　经济效益的简单测算。

（1）检修时间。在2011年度多次项目完成后更换前后机架辊时间从20h下降到目前8～9h，每次节约时间10h以上。

（2）新增产量=10h×225t/h=2250t。

（3）新增产值=4200×2250=9450000元，即945万元。

（4）劳动力从22人下降到12人以下。

3.5.2　社会效益评估。此项工艺及工装的设计与应用，对于推动大型轧机的维护检修工作具有重要意义，极大地减轻了作业劳动强度，提高劳动生产率，同时为生产快速恢复提供了强力的设备

支撑。

4　结语

工装模式在日常设备检修中的具体应用，对提升设备维检硬件的建设，降低检修过程中人力、物力的投入，提高设备维护和检修的质量，提高维检人员现场检修作业的安全系数，降低维检人员的劳动强度，提高作业效率，降低事故停机时间，提高产量和产值，降低生产成本，增强企业的市场竞争力，实现对设备维检作业的节约化、高效化、标准化具有重要的应用价值。此项工艺及工装的设计与应用，对于推动大型轧机的维护检修工作具有重要意义，极大地减轻了作业劳动强度，提高劳动生产率，同时为生产快速恢复提供了强力的设备支撑，具有较强的应用和推广价值。