冷轧步进梁跑偏原因分析及其改进措施

刘子毓 刘树海

摘 要：为提高步进梁运送钢卷的作业效率，该文针对冷轧步进梁在使用中的故障最多的跑偏现象进行了分析，并结合实践，对步进梁进行精确调整，排除故障，解决了车轮跑偏问题，保证了生产，在实际生产中取得了良好的效果。

关键词：步进梁 跑偏 中心线 直线度 调整

中图分类号：TF7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0082-02

冷軋步进梁一般设计在生产线的入口段或出口段，完成钢卷的输入或输出任务。根据工艺的要求，步进梁和周围的设备相互协同工作，完成钢卷的宽度和直径的测量，对中、称重、打捆等工作。从而，实现了生产的快节奏、高产量。我公司冷轧大多采用液压驱动，有直接升降式、摆杆升降式、偏心轮杆升降式等类型。它们基本结构都是相似的，都由固定鞍座、动梁、提升装置，横移装置的4部分组成。固定鞍座按一定距离布置，通过动梁的上升、横移、和下降、退回等几个动作，完成对钢卷从一个鞍座移动到下一个鞍座。

1 主要现象及原因分析

1.1 两边动轮直径不相等

两边车轮直径不相等，因而导致步进梁运行时歪斜和啃轨。造成两个车轮直径不等的原因有两个：一是加工精度不好，两动轮直径尺寸不相等，二是车轮表面淬火硬度不均匀，两边车轮踏面磨损不相等，使车轮直径不一致。

1.2 轨道的安装不准确

轨道的高度理论上是一根水平线，在2 m测量长度内的每个点上，纵向上下弯曲度应不超过2 mm，轨道表面必须是平缓的，不能有明显的突起和凹坑。步进梁轨道跨度差不大于2 mm，两根轨道的平行度偏差不超过2 mm，两边轨道相对标高不大于+3 mm，但除安装时往往没有达到技术要求外，使用中由于啃轨时产生的水平侧向推力的作用，轨道梁的侧向变形以及轨道连接螺栓松动，都会导致轨道中心位置的偏移，柱基下沉使轨道的标高改变，位置偏差又促使步进梁在运行时跑偏和啃轨。

1.3 车轮安装位置不准确

两个对应的车轮销轴线应在一个水平平面内，同心度偏差要小于轨道中心距的0.15%，且最大不大于1 mm。在同一轨道上滚动的车轮中心面同轨道中心的偏差，不得超过±1 mm，垂直方向上，如果轨道顶面是平直无曲率的，车轮轴线相对于水平面的倾斜度，必须在+0.2%～0.05%之间。对于单个车轮来说有水平和垂直方向的偏斜，对于车轮与车轮之间的相对位置来讲，4个车轮没有正确地安装在矩形的四角，常会出现同侧的前后车轮不在同一直线上，车轮位置呈平行四边形或梯形等，无论是主动还是从动车轮的位置偏差多都会促使步进梁运行时产生跑偏和啃轨。

1.4 传动系统的问题

步进梁的运动靠液压缸驱动，往返运动。当液压缸的轴线和车轮轨道不平行时，由于液压缸的拉伸力和辊道呈现一定角度，使车轮跑偏，造成轮缘磨损。再者，当液压缸的关节轴承老化，间隙过大，也会造成步进梁偏移，造成啃道。

2 改进措施

（1）要经常检查两对主动轮直径的磨损情况，更换时最好成对更换。新车轮制作时严格控制在公差范围内，要减少主动轮的直径差。对车轮精确的测量，得出角偏差及形位公差，测量前，需要清理车轮测量面的油漆、油污等污染物，确保测量数据准确。 一般可制作一根检验用的专用假轴，长度应该超过车轮直径的1倍以上，假轴加工后经抛光处理，同轴度为0.02 mm，圆度为0.02 mm。把假轴插入车轮的中心孔内，孔内加入适量的润滑油，方便转动。最方便的测量方法是先以假轴为基准，水平摆放到一个平台上，测定水平，然后利用吊线检测车轮的垂直度。车轮直径一般使用千分尺测量，由于有些车轮的踏面较宽，一般需要测量3个位置，每个位置的轮径相对差应小于或等于1.0 mm，母体材料建议采用不低于ZG55铸钢，表面淬火硬度不低于HB300～350，且淬火深度不小于5 mm。（2）定期检查轨道的安装质量：在轨道上每隔1 m定出相互垂直的对应点，分别利用水准仪测出其标高，并按其数值在纸上绘图，对于水平弯曲过大的轨道或局部变形过大的轨道，应该更换轨道或者采用钢支架用千斤顶矫正，重新调整轨道，达到标准。对于平行的两根轨道高度差过大造成的啃轨，应调整高低差距，一般采用加垫板的方法调整，可以先用普通的钢板，厚度按照轨道实际测量的误差来决定，垫板要求表面平整，没有凹凸，宽度不得超过轨道压板15 mm，轨道下面要紧密结合，不能有悬空现象，用带螺丝的压板固定在梁上，也可以辅助焊接，防止压板从轨道下面跑出。再按照2 m的间隔测一次两条轨道的间距，绘制成图表，并对照图表调整轨道压板定位压固。（3）要及时调整车轮的安装偏差。一般用拉线的方法检查车轮的平行度，通常以已调整好的一条轨道的中心为基准，向外侧延长合适的位置，高度在车轮的轴中心位置进行挂线，两车轮水平偏斜的允许误差为1/500 D，用挂线的方法检查车轮的垂直度允许误差为1/500 D。车轮的水平和垂直偏斜的调整方法：可将两边车轮轴承间隔环，一边加大另一边减少，用来移动车轮；也可以扩大端梁上面的螺栓孔，用千斤顶移动定位，调整车轮位置；并要检查轴承的游隙，更换游隙超标的轴承。在实际工作中，利用调整偏转角度来纠正车轮啃轨是一种行之有效的方法。（4）定期检查液压缸和轨道的平行度，步进梁液压缸中心轴线和带轮缘车轮的轨道的平行度不超过0.5 mm，应安装在在两根轨道的中间位置，偏差不超过2.0 mm。可以通过调整液压缸底座位置和液压缸杠头位置垫片进行调节。定期更换液压缸关节轴承，定期检查液压缸的底座是否移动，并焊接挡块。（5）当固定鞍座的中心线和步进梁动梁的中心线不一致时，步进梁运行过程中，非常容易掉钢卷。两条中心线垂直平面的偏差不应超过2 mm。中心线的测量一般在同一条运输线路固定鞍座的两端各设一个固定点，挂上钢线，因调节步进梁的固定鞍座的位置比调节活动鞍座容易，就先调节好活动鞍座的中心线，再以活动鞍座的中心线为基准调节固定鞍座的中心线。还要定期检查鞍座上的弹性体，发现老化或损坏要及时更换，不同厂家，不同批次的弹性体，往往硬度不一致，造成钢卷的重心和步进梁的重心不一致，使步进梁行走时跑偏，为防止这种情况出现，最好成对更换。

3 结语

由于步进梁跑偏生成原因众多，具有交错性与重叠性的特点，很难从多种原因中找到故障的真正原因。为了节省排除故障的时间，减少检修的工作量，不能逐一对各种可能的故障点进行排除，要根据简单的仪表测量和现象的分析排除一些小概率故障点，找出大概率的事故点，再对可能的故障部位进行检查、修理，尽可能短时间内解决问题。

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