精轧机入口导卫立导辊设计

刘长青

摘 要：钢厂实际生产过程中，精轧机组中的入口导卫耐磨板总是会出现很严重的划痕，影响钢厂的生产。文章讨论了利用增加立导辊的方法，把原来面接触摩擦改成线接触摩擦，减小了耐磨板上的划痕。此方法已应用于实践中，取得很好的效果。

关键词：入口导卫；耐磨板；立导辊

精軋机间入口导卫的主要作用是引导带钢进入轧机实现正常轧制，同时使轧件对准轧制中心线，防止带钢头部跑偏。其是由导卫本体和宽度调整机构等组成。内部装有耐磨板的导卫本体装在导卫框架上，宽度调整时沿框架上的滑道滑动，导卫框架装在两机架间托梁上。

1 问题产生

在热连轧设备中，精轧机组前面一般会设置小立辊轧机，目的是将中间坯对准轧制中心线导入精轧机组并进行齐边轧制[1]。但实际过程中，部分钢厂会取消小立辊轧机。这种做法的不足之处在于：导卫本体内部的耐磨板，经过长时间和带钢边部的摩擦和频繁冲击，表面就会出现很严重的划痕，尤其以F1入口导卫本体上耐磨板的磨损最为严重，磨损量至少有10mm，影响带钢边部质量。

2 改进思路

在导卫体的入口和出口分别加入一个立导辊装置，并且立导辊的母线要高于耐磨板的表面，带钢进入导卫体时，先接触立导辊，而后可能接触到耐磨板。当穿钢结束，带钢张力建立起来，正常轧制时，带钢仅会与立导辊接触。这样带钢由原来与耐磨板的面接触就改为了与立导辊的线接触，大大减少带钢和耐磨板的接触面积。

支座两侧的边板，用于固定在导卫体上，通过螺栓把合。立导辊装置放到支座槽里，用固定块定位，防止立导辊装置发生窜动，同时用螺栓将固定块固定，立导辊轴并不转动。设计固定块同时也方便了立导辊的拆卸。对于导卫体的修改如下：在原有基础上，在导卫体靠近出口侧的边上开两个矩形窗口，并且在外侧加上凸台，以便固定支座。在支座两侧的边板上增加垫片组，以弥补立导辊辊身的磨损。由于带钢温度高，立导辊要进行辊身冷却，并且是内部水冷。外部冷却的话，冷却水会喷到钢板上。轴承要采取自动润滑，减少工人工作量。其次，立导辊装配有两种，分为入口立导辊装配和出口立导辊装配，主要是立导辊轴长度上的区别。

3 生产实例

以某厂1450为例，根据该热连轧线入口导卫的尺寸，设定入口立导辊轴的长度为260mm，立导辊为191mm；出口立导辊轴的长度为247mm，立导辊为175mm。

立导辊外径尺寸定为158mm，安装到导卫本体之后，立导辊母线高于耐磨板10mm。F1入口导卫最大开口度1630mm，最小开口度750mm，产品带钢宽度830-1520mm，所以高出耐磨板10mm不会影响正常轧制。立导辊不能在导卫宽度调整时，与轧机机架干涉。立导辊设计成空心的，减小了转动惯量，能快速响应。轴承由于工作在冲击频繁，温度高的环境下，并且在承受径向力的同时，要承受轴向力。故选用双列向心轴承，该轴承径向负荷能力大，亦能承受重大荷重及冲击负荷。

3.1 立导辊转动惯量的计算

对于圆柱体当回转轴是圆柱体轴线时：J=mr^2/2，其中m是圆柱体的质量，r是圆柱体的半径[2]。对于空心圆柱体关于中心轴的转动惯量，可以看成是两个实心圆柱体组成。经过推导计算得到空心圆柱体的转动惯量计算公式：

通过对比可以看出采用空心立导辊设计，可以减少转动惯量，提高响应速度。

4 结束语

以上的关于精轧机入口导卫立导辊的设计已在某厂得到实现，实践的结果证明此种改进设计合理有效，可以提高带钢边部质量。同时，增加立导辊的设计也可以应用到连轧机的其它设备上，比如卷取机前侧导板。其结构可以根据设备情况进行具体设计，但同样可以减少耐磨板的磨损。

参考文献

[1]胡国栋.轧钢生产工艺及设备（上册）[M].燕山大学，2003：91.

[2]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学（Ⅰ）（第六版）[M].高等教育出版社，2005：267-273.