一種帶導向輪的出口導板裝置

□ 朱麗娜

北鋼管業（營口）有限公司 遼寧營口 115007

1 設計背景

在冶金軋鋼生產線設備中，導衛裝置安裝在軋機前后，是協助軋件按既定的方向和狀態準確、穩定地進入和導出孔型的裝置[1]。導衛裝置的穩定性、安全性、靈活度、更換周期等因素直接影響軋件質量、生產效率、設備及人身安全。

導衛裝置中的導板用來引導軋件正確進出孔型，使軋件在水平方向不左右偏斜和歪扭，其中裝在出口處的導板稱為出口導板。目前生產線上的出口導板裝置為整體設計，出口導板固定在出口導板橫梁上，軋制完成的軋件在出口導板的導向作用下順利導出[2]。出口導板裝置的結構與穩定性將直接影響軋件成品的質量與生產效率。

由于軋件與導板之間為線接觸，相互之間發生滑動摩擦，在高溫高熱的軋件摩擦作用下，極易造成導板表面的迅速磨損，在導板表面形成溝槽或凸起[3]。一旦導板表面存在溝槽或凸起磨損，當軋件通過導板時，這些溝槽或凸起會對軋件表面造成劃傷，嚴重影響軋件質量，特別是成品軋機對軋件質量要求更高，軋件表面劃傷成為最常見的質量缺陷[4]。為避免磨損的導板劃傷軋件，生產中需要頻繁更換磨損嚴重的導板。

更換導板必須停產后進行，因導板質量大，必須使用吊車更換，更換后還要重新調整孔型位置，緊固鎖緊螺栓。這樣必然會影響生產節奏，降低生產效率。另外，還會增大操作者的勞動強度。更換下的導板需要修復處理，嚴重變形的導板無法修復，只能淘汰，增加了導板工裝的消耗。

2 裝置結構

帶導向輪的出口導板裝置在原有導板裝置本體基礎上進行局部改進，并增加附件而成。增加的附件包括空心軸、導向輪、軸套、墊片、固定螺栓[5]，并在原導板本體尾部加工出凹槽，新增的附件軸套安裝在導向輪內，導向輪和墊片通過空心軸固定在導板凹槽中。導板通過下部的燕尾槽設置在導板橫梁上，楔塊設置于導板燕尾槽與導板橫梁之間，固定螺栓穿過楔塊和導板上的圓孔。當緊固固定螺栓時，楔塊向上運動，楔塊與導板橫梁的斜面之間產生相對運動，楔塊產生左右方向的脹力，將導板緊固在導板橫梁上。帶導向輪的出口導板裝置結構如圖1所示，其空心軸結構如圖2所示。

圖1 帶導向輪的出口導板裝置結構

圖2 空心軸結構

3 裝置特點

帶導向輪的出口導板裝置中，空心軸為固定件，保持不動，導向輪以空心軸為軸心旋轉，兩者之間為軸套，產生滑動摩擦[6-7]。為防止導向輪在旋轉時上下表面與導板凹槽直接接觸，造成磨損，導向輪上下表面安裝有墊片。

為減小導向輪與空心軸、導板的磨損，軸套及墊片采用酚醛樹脂承壓布板材質[8]，其造價十分低廉，適合水冷及水潤滑。軸套及墊片在水冷條件下摩擦因數很小，不會對導向輪、空心軸、導板造成磨損。

空心軸內設有導孔，可以通水對空心軸及導向輪進行冷卻降溫[9]，同時對軸套及墊片起到潤滑作用。

當軋件通過導板時，軋件與導向輪接觸。隨著軋件的運動，導向輪旋轉，軋件與導向輪之間產生滾動摩擦。由于冷卻水通過空心軸中的導孔流出，因此對軸套及墊片能起到很好的潤滑作用，同時對導向輪及空心軸具有降溫作用，降溫后的軋件不會造成導向輪因溫度急劇上升而強度降低。導向輪能保證軋件順利通過，使軋件表面劃傷事故大大減少。

4 裝置使用方法

生產調型時，按工藝要求用固定螺栓先將導板固定在導板橫梁上，再將導向輪安裝在導板凹槽內，調整好導板間距，用膠管將軋輥冷卻水系統與空心軸頂端相連[10]。生產時，當熱軋件從軋機出來后，軋件端面與導向輪接觸，導向輪在軋件帶動下以空心軸為軸心旋轉，軋件與導向輪間為滾動摩擦，從而大大改善軋件的受力狀態，避免軋件表面劃傷事故的發生，提高產品合格率。

可事先將備用的導向輪安裝好軸套后待用，如需要更換磨損的導向輪及墊片，可以直接將空心軸拔出，卸下磨損的導向輪及墊片，更換上新的導向輪及墊片，再將空心軸重新插入即可。整個操作過程3 min內便可完成，簡單、方便、快捷，大大縮短了停軋時間，提高了生產效率。

更換下來的磨損導向輪經焊接修復后可繼續使用，降低了備件成本。

5 裝置使用效果

經過生產實踐檢驗，帶導向輪的出口導板裝置有以下使用效果。

（1）將軋件與導板之間的滑動摩擦改為滾動摩擦，大大改善了軋件的受力狀態，降低了軋件劃傷事故發生的概率，提高了產品合格率。

（2）導向輪通水冷卻，延長了導向輪的使用壽命。

（3）導向輪更換方便、快捷，大大縮短了停軋時間，提高了生產效率。

（4）更換磨損的導向輪成本很低，而造價高的導板本體則沒有磨損，可以長期使用，由此大大降低了工裝成本。

（5）可以在原出口導板裝置的基礎上進行升級改造，降低備件工裝的消耗。

6 結論

筆者所在單位將多條軋鋼生產線上原有的出口導板裝置改造升級為帶導向輪的出口導板裝置，并投入生產。實踐證明，帶導向輪的出口導板裝置運行可靠，不僅減少了軋件劃傷事故，提高了產品合格率，還縮短了導板更換時間，提高了生產作業率，降低了工人勞動強度。帶導向輪的出口導板裝置使用效果良好，得到現場操作人員的普遍認可與好評。

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