對1250立式車輪軋機軋制夾鋼的原因的研究

劉濤 周寶

【摘 要】隨著我國鐵路建設跨越式發展，鐵路交通現代化的步伐正日益加快，新造火車車輛已經快速增加。隨著國內列車開始大規模提速，載重量增大，作為機車車輛關鍵部件的車輪產品，在列車運行中起承載以及制動等作用。從安全角度出發，鐵道部門將在今后幾年淘汰掉一大批在線服役的老國標車輪。同時國內新造機車車輛和引進高速列車的快速增加，加大了對車輪產品的需求。馬鋼車輪擴能改造一期工程雖然全面投入生產后，但是產品在國內市場仍然供不應求。在這種形勢下，如何充分發揮車輪軋制的技術優勢和生產優勢，快速拉升產能，生產出更多的高品質車輪，是我們面臨的一項重大挑戰。

【關鍵詞】1250車輪軋機；壓力；夾鋼

【中圖分類號】TG335 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0035-01

我們針對 DRAW1250 車輪軋機在生產過程中出現的軋機夾鋼現象（即車輪在軋制過程中無法旋轉） 進行了分析，并著重將DRAW1250軋機軋制過程中的反饋數據進行了抽樣分析，根據反饋數據中獲得的各輥具壓力、相對位置、激光測量裝置反饋信息，直接與軋制過程中出現的夾鋼現象關聯對比，找出之間存在的相互關系。做到預防及解決軋機夾鋼問題。

一、DRAW1250 立式軋機設備及生產工藝簡介

DRAW 立式車輪軋機采用9 輥軋制模式（如圖1），驅動輪坯旋轉的主動輥為兩個輻板輥，輪坯擴徑通過主輥的給進來實現的，其余軋輥均為從動輥。

用于軋鍛車輪的初始料坯是從鑄造坯料或者連鑄鋼坯上切割下來的鋼錠，鋼錠的重量偏差根據工藝要求被嚴格控制。料坯放置到轉底式加

熱爐中加熱到鍛造溫度，然后從爐中取出，經高壓水去除氧化鐵皮，然后在液壓式鍛壓機內成型。鍛壓成型的料坯送入DRAW1250 車輪軋機后，軋制初始，兩只輻板輥移向輪坯，構成第一個軋制區，緊接著主輥和兩個斜輥都移向輪坯，主輥和兩個輻板輥形成第二個軋制區，兩個斜輥構成第三個軋制區。輪坯在軋制過程中通過擠壓輪輞的金屬使其達到輪坯擴徑的目的。車輪軋機通過激光測量裝置在線檢測輪坯的實時直徑，傳輸給控制系統。DRAW1250 軋機實行內徑控制模式，軋機的內部控制系統通過將檢測到的直徑轉換為內徑判斷軋制過程是否完成，同時軋制過程中各輥的相對運動也是通過此系統來實現的。

二、軋機夾鋼原因分析

軋制過程中的夾鋼現象可能出現在軋制初始階段，也可能出現在軋制過程中和即將結束的階段。在此，我們將根據其不同的階段來分析出現的夾鋼問題。

2.1針對軋制初始階段夾鋼的問題分析

軋制開始階段出現的夾鋼問題主要是成型后料坯的實際尺寸與軋機設置的來料參數不匹配造成。料坯在軋機中旋轉起來是需要兩個輻板輥與料坯產生足夠的摩擦力，兩個輻板輥與料坯的輻板部位相對接觸不到或者接觸很少都會造成這種現象。相反在輻板輥在開軋咬入過深，即輻板輥與料坯產生的摩擦力過大也會導致夾鋼的結果。通過量具測量出成型后的輻板厚度，并以測量值來修改軋機里的來料輻板厚度數據，可以有效避免軋制初期夾鋼的問題。

2.2軋制過程中出現的夾鋼問題分析

a.在軋制的過程中，激光測量可能受到外界因素干擾，尤其是冷卻水和風管位置偏離的狀態下，而導致激光測量檢測得到的數據出現偏差（圖2），這些有偏差的數據會導致各個輥子發生位置上的變化，既而發生夾鋼現象。

如上圖，車輪軋機通過激光測量裝置獲得車輪的外徑數據后，并通過內部設置的公式計算轉化成內徑。外徑= 激光

測量點-（主輥位置+ 主輥半徑） 輞厚= 輞厚偏移量- （主輥位置+ 主輥半徑）內徑= 外徑- 2X輞厚。如果，激光測量點

的位置發生偏移或者變化，都會對其計算出的內徑值產生影響。b.從圖3軋制圖形分析看出，軋機軋制過程中，左右斜輥的壓力逐步升高（Fmax>45%），

意味著軋機設定的開軋間隙過大，當主輥減慢前進速度時，將鋼擠住造成夾鋼。

2.3軋制末期出現的夾鋼問題分析

a.主輥的軟限位設置的有問題，可能在軋制的過程中，因為沒有軋制完成，而主輥的位置已經到達設置的軟限位，導致的主輥不往前推進，無法完成軋制。

b.從下圖4 軋制圖形分析看出，在軋制過程的末期，下定心輥壓力過大。（Fmax>70%） 意味著軋制過程設定的下定心輥終軋位置過高。

總之，在對DRAW1250 立式車輪軋機夾鋼的上述分析中可以看出：1） 在軋制過程中出現的夾鋼現象，通過檢查軋制過程中各個相關圖形參數可找尋出夾鋼的具體原因。2） 軋機的來料參數，各輥的相對位置、及激光測量的外界干擾對軋制過程中出現夾鋼問題有著直接的影響。

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