邯钢镀锌线光整机的振动故障分析与解决

肖英杰 何立远 高伟耀

摘要：光整机是镀锌线中一个关乎产品表面质量和内在性能的重要设备，振动故障的出现会严重影响带钢产品的质量。现对镀锌线光整机的振动故障进行简析，找到了导致振动故障的原因，并采取了相应措施。

关键词：光整机;振动故障;传动系统

0    引言

邯钢一冷镀锌线始建于2005年，光整机作为镀锌线中一个关键设备，其工作性能会直接影响到钢产品的质量。因此，对光整机的振动故障进行研究有重大意义。

1    光整机系统的设备组成与功能

冷镀锌线为冷基板镀锌线，光整机采用四辊结构，支撑辊传动，轧制力为500 t。光整机的作用为改善带钢板形和表面质量，优化带钢性能，去除屈服平台。其本体结构形式如图1所示。

光整机结构布局如图2所示，系统主要由光整机本体、出入口张紧辊系统构成。四辊结构的光整机轧制系统采用上、下支撑辊进行传动，轧制力由伺服系统控制两个AGC液压缸提供，另外配有正、负液压弯辊块，用以对板型进行控制。这些为光整机的主要构成部分，除此之外，还有轧制线调整、高压水冲洗、抗皱辊和前后张力辊等，以及光整机换辊等相关的辅助性设备。

2    光整机振动故障描述

参考其他公司冷镀锌线的经验，在冷镀锌线运行和生产过程中，光整机振动是常见故障。这种故障不仅会影响光整产品質量，甚至还会造成停车。

2016年，我厂冷镀锌线光整机下支承辊传动剧烈振动并伴有异响，停车检查发现异响为光整机下支承辊万向轴与光整机扁头连接部位产生，打开万向轴轴头后发现几条螺丝断裂，停车处理，取断丝，并加固轴头。在出现故障时可以观察到轧辊整个轧制区沿着辊面有了纵向的椭圆形痕迹，严重影响了带钢的质量，使带钢表面出现了明暗相间的条纹，初步判定为光整机传动存在振动而导致。

3    光整机传动系统分析

光整机传动系统为电机输出通过减速机降低速比，通过万向轴和联轴器传动到支承辊，然后通过支承辊和工作辊之间的摩擦力作用，将部分转矩传递到带钢上，如图3所示。

根据万向轴动作进行分析，因为万向轴与轧辊存在着一定的角度，万向轴每转一圈，会使与万向轴连接的虎口伸缩一次，使安装于钢套筒内部的铜滑块与扁头产生相对轧辊轴线方向的位移。由于万向轴本身没有支撑装置，虎口的轴线会因为扁头和滑块的间隙与扁头轴线发生偏移变化，从而产生更强的摩擦和振动。这就会对轧制过程本身以及相关传动部件的寿命造成影响。

另外，根据测量，单侧的扁头与铜滑块间隙偏大，达到了3.67 mm。为便于安装，部件设计工差允许最大间隙为0.2 mm，所以铜滑块本身已经磨损超过许可值。间隙大会造成万向轴每转动一圈，铜滑块与扁头发生两次撞击。根据上述情况分析，造成振动的原因就是光整机支撑辊的扁头和万向轴端的虎口滑块装置稳定性低，铜滑块与扁头间隙偏大。所以要解决振动问题，就需要提高传动装置稳定性，对磨损过度的铜滑块进行更换。

4    光整机传动系统改造

针对光整机万向轴传动结构存在的问题，首先要对光整机虎口部位结构进行更改，由图4修改为图5的型式，增加定位约束，减小虎口的径向位移变化。另外，要根据万向轴的角度计算出万向轴的轴向位移，对约束部位的尺寸进行确定。

对于扁头的结构形式和尺寸也进行了相应修改，如图6和图7所示。

对相应部件结构及尺寸进行改造后，更换了铜滑块，使间隙达到了设计要求。自此光整机振动消失，解决了因为振动造成光整带钢产品表面斜纹的问题，也提高了光整机设备本身的稳定性，其至今一直使用良好。

5    结语

光整机是冷轧厂镀锌线中一个关键设备，在其运行和工作过程中，会因为设备零件本身的原因引起振动，造成带钢表面质量缺陷。本文中的故障是因为传动系统结构形式以及零件的间隙所引起，通过对结构形式的修改和对间隙的调整，解决了光整机振动故障，避免了因为振动造成的带钢表面质量缺陷。

[参考文献]

[1] 林智.镀锌线光整机张力波动分析与解决[J].工程技术（引文版），2016（5）：181.

[2] 肖威.热镀锌生产线光整机的应用研究[J].信息系统工程，2017（2）：159.

[3] 朱瑞荪，王兴东.镀锌线光整机振动故障分析[J].装备维修技术，2012（2）：9-11.

收稿日期：2020-04-15

作者简介：肖英杰（1979—），女，河北沧州人，在职硕士，工程师，研究方向：机械。