卷取機前側導板的間隙調整和結構改進

任菲菲

熱軋生產線卷取前側導板是卷取機的重要組成部分，用于將帶鋼正確的導入卷取機的夾送輥中，其工作狀態對鋼卷的卷型有直接的影響。近年來，側導板的機械結構設計越來越合理，更易于調整與更換；采用了液壓驅動的方式，使得側導板開度調整時的響應速度進一步提高，使卷型也有了較大的改善。

梅鋼熱軋卷取機側導板改造后采用了SMS設計的液壓懸臂式結構，裝有襯板的側導板本體通過兩只銷軸固定在推動臂上，每側有兩個推動臂，每個推動臂各由一個油缸驅動，同側的推動臂由機械同步軸保持側導板入口和出口在調整時的同步性（見圖1）。

隨著高節奏生產的持續，側導板的運行狀態也會發生劣化，故障隨之出現，給生產順行帶來影響。

圖1 側導板結構

1 存在問題與原因分析

1.1 側導板本體易卡阻輥道

在該側導板的本體上加工有弧形坡口與輥面相配合，理論上側導板與輥面應留有5 mm的間隙（見圖2），但經過一段時間的運行后，側導板的四個懸臂梁伸出后的高度會降低，特別是側導板在開度較小時，側導板本體會與輥面接觸進而影響輥道運轉。

輸出輥道出現死輥時，可能劃傷帶鋼，影響表面質量。輥子的表面也會被拉傷，降低輥子使用壽命。

造成這種現象的原因之一是懸臂梁的襯板有了較大的磨損，甚至超過了調整凸輪的偏心調整量。原因之二是更換側導板時，固定銷下部的墊片沒有調整好，由于高度不合適導致與輥面發生摩擦。

圖2 側導板與輥道間隙

1.2 側導板本體傾斜

側導板本體傾斜，也就是兩個側導板本體成“八”字型，而側導板本體位置在接觸帶鋼前后發生變化，將不利于卷型的穩定。

經過觀察發現造成這類問題的原因是由安裝側導板本體的銷子固定部分過短所致。為了避免襯板經常刮擦輥子，保證設計上的5 mm間隙量，就需要在固定本體的銷軸底部加墊片，以調整側導板本體高度，而墊片的增加又使得本體與銷子配合長度更少，盡管有楔鐵固定銷子本體，但過鋼時本體在帶鋼的作用下，下部受力向外擴，上部則因缺少固定的部分而向里移，形成“八”字狀（見圖3）。

檢查發現現場側導板相關墊片有近20 mm厚，而固定銷的定位長度只有100 mm左右，加之安裝平面上有很多氧化粉塵，這一切不利因素導致定位銷配合長度過短，起不到定位作用。

圖3 側層板本體傾斜

1.3 入口側和出口側磨損不均勻

為了保證側導板的導向效果，設計要求側導板襯板磨損應均勻，即出口和入口的磨損量應當相近。但實際入口的磨損量比出口大很多。檢查發現入口的磨損量超過10 mm（要求不能超過5 mm），而出口側的磨損量卻不到1 mm。這種狀況會導致帶鋼與側導板的接觸面積減少，而接觸壓力增大，進而造成邊部缺陷，比如：“豁邊”等。

分析認為這主要是由側導板的控制機理引起的。由于該側導板每側在其入口和出口各有一個油缸推動，這兩個油缸的同步性由機械同步軸來保證；每側只有出口端的油缸帶有位置傳感器，單側導板的位置信號就取自于這個位置傳感器；而且在液壓管路上裝有壓力傳感器，用于壓力控制模式。因此導板入口段在動作時需完全跟隨出口的動作，這就帶來了一個問題，由于機械同步軸軸齒存在間隙，兩只油缸的實際位置不可能完全一致，特別是在壓力控制模式下，每當帶鋼的尾部穿過導板時，入口的油缸總會第一個失去負載而后還仍然繼續往前推，直到受同步軸約束停止，這樣在帶尾穿過側導板的過程中，入口端的油缸開口度總是小于出口端；在機械間隙存在的情況下，它的位置一直超前，而當卷取結束，導板退回時，入口側的油缸隨出口側回至原位。而它的位置總會比出口側油缸更接近軋制中心線。因此，側導板的磨損就會不均勻，經常出現入口端比出口端嚴重的現象。

2 修復方案

針對以上側導板的問題，我們決定對側導板進行改進，目的是穩定導板本體，使導板在高度調整范圍內，都能對本體起到固定作用。

2.1 增加推拔套

為克服原設計銷子只在下部進行固定的缺陷，設計出從上面也能起到固定作用的壓板，具體包括圓孔處的壓板及平孔處的套子。

這一結構改進的目的是改善側導板本體的穩定性，特別是接觸帶鋼時的位置穩定性。使用效果非常明顯。

2.2 改進固定銷

針對銷子上側導板本體定位段長度過短問題，將配合部分適當加長（見圖4）。改進后使側導板本體更加穩定。

2.3 重制墊片

調整墊片用于控制導板襯板和輥面的間隙，間隙過大時，帶鋼頭部會鉆入而造成廢鋼，而間隙過小，則由于側導板熱變形及導向過程中位置變化，容易與輥面接觸而造成輥子卡死。因此，合理的間隙是必須保證的。

圖4 固定機構改進

由于導板經常更換導致墊片的調整也比較頻繁，原設計的墊片種類數量過多，出現缺損時操作人員會找來臨時墊片使用，由于尺寸不一定合適，也會造成隱患。

在此次改進中分析實際的需要以后，新制的墊片厚度只有1 mm、2 mm、6 mm三種尺寸，足以滿足要求。

2.4 間隙調整步驟

在制作好了新的零件后，利用檢修時間對側導板進行調整和零件更換，整個工作劃分為以下幾個步驟：

（1）在不吊走側導板本體的情況下，利用高度儀測量四個懸臂梁在最大開度和最小開度的高度。然后再吊走側導板本體，再次測量四個懸臂梁在最大開度和最小開度的高度。如果這幾個數值相差太大，懸臂梁可能存在彎曲，需要校正修復。

（2）將側導板的傳動機構整體吊出，檢查內部的齒輪齒條機構有無脫開和損壞，如有損壞，應進行修復。檢查凸輪調整機構是否完好。對磨損的襯板進行更換。

（3）對設備基礎進行檢查，按照圖紙進行基礎定位，確保所有的位置都在設計要求的范圍內。

（4）調整同步軸的聯軸器，將入口側的油缸位置往外側方向單側調整5 mm左右，確保側導板的直線段也保持微型喇叭口狀態，即入口端開口度比出口端開口度大。

（5）安裝并調整側導板本體，將各尺寸調整至生產要求。最后進行標定。

（6）改進后現場實際測量最大、最小開口度偏差。

對入口側（傳動側/工作側） 前后測量的數據差，取平均值均為2.5 mm，出口側傳動側前后數據差平均值為1.25 mm，工作側平均值為1.0 mm，考慮到現場實際，可以得出四個懸臂梁的變形量在允許的范圍之內的結論。不需要進行校正修復。

（7）將整個傳動機構吊出后，進行更換銷子的工作。原來的銷子是通過配合安裝在懸臂梁上的，在通過敲打將舊銷子打出后，懸臂梁上的孔被損壞，現場通過角磨機進行了修磨。由于孔的直徑在修磨后變大，新的銷子如果還用配合來固定時會降低可靠性，因此，固定方式采用焊接固定。在安裝出口側的銷子時，由于銷子是扁型銷，在安裝時對銷子的方向提出要求。要求銷子平面和懸臂梁的側面在同一平面上。

（8）在設計上是通過調整凸輪來確定推動臂高度的，調整時采用先找水平位再調整高度的方式。在懸臂梁回裝后，先利用偏心軸銷上的方形記號將懸臂梁恢復到設計上的“零”位置。再調整下方的凸輪，將懸臂梁慢慢向上調。同時利用高度儀測量懸臂梁的高度直到滿足設計要求。

3 側導板標定

機械設備安裝調整結束后，由生產部門進行標定，經過幾次反復的標定檢查、測量，認為側導板的整體動作精度已完全能滿足生產需求。

4 結語

側導板調整是個精細工作，需要對側導板的工作狀態進行全面分析，首先要確認設備的各部件狀態是否超出精度的范圍，比如襯板、齒條、導向輪等的磨損量是否超出范圍，對這些影響導板位置的部件要定期檢查更換；其次要定期標定，及時消除由于各種機械間隙造成的導板位置的變化，使側導板能夠正確的導引帶鋼。本次的調整工作也為以后其他的調整工作提供了方法和經驗。