包钢薄板厂热轧轧机齿轮箱轴承故障诊断

包钢薄板厂热轧轧机齿轮箱轴承故障诊断

倪海涛

倪海涛

南京高精齿轮集团有限公司江苏南京210012

摘要：随着我国工业化进程的加快，铝箔行业也得到了快速发展，这主要是由于社会对铝箔的需求不断增大，那么想要实现铝箔的生产制作，肯定离不开铝箔轧机，因此，工作人员必须要了解铝箔轧机的工作原理，当铝箔轧机发生机械故障时，需要及时判断故障原因，确保铝箔轧机早日恢复正常。

关键词：铝箔轧机；工作原理；日常维护

引言

在生产铝箔时采用的是负棍缝轧制，这与其他带材生产方式有所差别，通常普通带材在生产制作时都会有一定量的棍缝，而铝箔轧制主要是依靠两根工作辊，两根工作辊会对铝箔产生一定的力，使其弹性变形，而机架施加的轧制力也大于金属的变形抗力，这就使得轧制力对铝箔厚度的影响减小，这时铝箔厚度控制就主要由轧制速度和开卷张力来控制。铝箔比较特殊，对原材料的要求较高，而且生产制作时容易断带，通常材料的厚度只有0.1～0.2mm，需要通过工作辊不断挤压靠拢，然后使铝箔的质量更高、幅面更宽、厚度更薄、更加安全。

1、铝箔轧机的基本构成

通常所说的铝箔轧机主要由五部分组成，分别是开卷机、卷取机、工作机座、传动系统、附属设备等。其中工作机座和附属设备组成结构较为复杂，而最为关键的就是控制系统，如果没有完善的电气控制系统，那就无法确保铝箔的厚度。通常铝箔轧机根据棍面宽度进行划分，分为小型轧机、中型轧机、大型或宽幅轧机等。小型轧机的宽度小于或等于1200mm，而中型轧机的宽度在1200mm到1800mm之间，宽度大于或等于1800mm的则是大型或宽幅轧机。每种规格的轧机在生产时所需要的轧制速度是不一样的，通常轧制速度在1200m/min的被称为高速轧机，速度的快慢将直接影响铝箔轧机的生产效率。

2、铝箔轧机的工作原理

随着时代的快速发展，铝箔行业也得到快速发展，铝箔生产工艺和技术不断提高，而且市场需求量增加，这时就必须要提高铝箔产品的板形精度，对产品设计水平进行提升，要向宽幅轧机方向发展，也给铝箔板形精度提出了新的要求。在对铝箔轧制时采用的是负棍缝轧制，板形的控制作用与轧辊倾斜和液压弯棍都没有多大关系，更多需要考虑的应该是工作辊与支承辊棍径比的关系和棍面宽度。当前我国轧机生产厂家都开始采用可变凸度棍作为支承辊，也被称为VC棍，这种支承辊可以有效提高板形质量，消除板形抛物线部分偏差，提高生产精度。

通常VC棍是由三部分组成的，包括芯轴、轴套、旋转接头，这是一种组合式支承辊，而且还有一个流体室在芯轴和轴套之间，通过在流体室中添加高压油，随着压力的变化而改变。同时也要在轴套两端用外部密封件收缩起来，这样有助于轧辊的自由滑移。VC棍的工作原理就是当高压液压站内的液压油在液压伺服控制系统的作用下，又旋转接头送入流体室内，这样就可以使轴套胀开，可以通过机械凸度来弥补轧机在正常工作时所产生的挠度。而且VC棍直径胀大与腔内油压有着直接关系，可以在一定范围内进行无极调整，这样就可以有效提高VC棍的工作效率。

在生产铝箔时，带材厚度也会有所不同，这就需要将多种控制方式结合到一起，使得正棍缝轧制向负棍缝轧制转变，在这個过程中还需要位置控制、压力控制、压力补偿控制、AGC控制等。

在铝箔生产时，选择生产工艺的不同，也会影响轧机生产速度，要结合实际生产情况来分析，由主操作台进行控制，通过以太网传递到AGC，然后再传送到PLC，这样各个传动系统就会接收到信号指令，然后正常运行。在对轧机速度进行设定时，需要以主机架为线速度基准，要结合工作辊的直径和减速箱的减速比进行综合分析，然后计算出转速给定值。在穿带时的速度和生产时的速度不一致，都需要按照线速度相等的原则以转速的形式分配给各传动系统。

在对铝箔进行生产时，卷取张力的计算也至关重要，这需要根据电机轴上的张力矩和电机的电磁力矩来计算，还要通过调速装置来获取脉冲数据，这样就可以确保卷取张力的数据准确。现代化轧机已经实现了自动化控制，全程实行变量编程，将多个系统组合到一起，其中主要包括驱动串口应用系统、计算控制应用系统、厚度与平整度控制应用系统、优化应用系统。这些系统都是通过数据采集、实时数据服务器来控制的，要先对带材进行校准定位，然后由各部分系统相互配合，从而对带材的生产数据进行实时控制。

3、铝箔轧机的日常维护要点

由于铝箔轧机的工作时间较长，VC棍频繁使用，那就必须要对VC油压进行控制，否则将直接影响到铝箔的板形质量，油压过大或过小，都会对带材的生产质量产生影响，只有油量始终才能确保带材平直美观。同时在铝箔生产过程中，还经常会出现非对称板形缺陷，这就需要将多种控制手段结合到一起使用，比如液压弯棍、轧辊倾斜、轧辊冷却系统等，要尽量控制好棍缝形状，要对现有生产工艺进行改进，加大VC压力，艺使得整个控制窗口可适应的范围变得更大，提高带材的平直度，减少公差的出现。

想要提高铝箔轧机的生产效率和质量，就需要引进可变凸度支承辊，这是对传统生产工艺的改进，减少了轧辊变棍对抛物线型板形偏差调整能力的开发，提高了支承辊的可变凸度控制能力。当前最为常见的可变凸度支承辊主要有全长可变凸度支承辊和可改变端部直径、中间平直部分宽度可调的支承辊。这两类支承辊的生产需求不一致，需要根据生产现场的实际情况进行选择。

4、铝箔轧机的常见问题与解决对策

在铝箔生产过重中，较为常见的问题就是电气故障、液压故障、机械故障等，这些故障都可以通过设备保养、日常维护等措施来解决。但是如果铝箔轧机在生产时出现断带问题，那就将直接影响到铝箔的质量和效率，增强生产厂家的成本。

4.1断带问题出现的原因分析。第一，卷取张力不稳。当带材进行轧机时，卷取张力过小，这样就会导致带材的堆积，从而出现断带问题，而张力过大，由于带材硬度不足，超过了带材的承受极限，这样也会引起断带问题。第二，卷取机速度与轧辊速度不一致。当在正常生产时，卷取机速度与轧辊速度不一致时，就会由于张力作用而出现断带问题。第三，人为操作原因。当铝箔正常生产时，由于操作人员的操作不熟练，没有掌控好板形和轧机的速度，也容易使得带材断带。

4.2减少断带问题的主要对策。第一，设计人员应该加强对轧机性能的设计，要根据带材的生产需求，合理设定卷取张力，要确保设备参数的合理性。第二，要根据现场的生产情况，合理调整卷取机速度和轧辊速度，可以通过改变电机驱动常数和修正动补不当的方法来减少断带问题。第三，要加强对员工生产技能的培训，制定完善的生产管理制度，要增强员工安全生产的意识，做好日常维护工作，要能根据带材的参数要求合理调整生产步骤。

5、结束语

综上所述，想要提高铝箔轧机的工作效率，必须要了解其工作原理，要从多方面做好日常维护工作，要通过措施来减少带材断带问题，从而有效提升我国铝箔生产企业的竞争力。

参考文献

[1]魏焕君，冯运丽DC01冷轧带钢生产工艺与表面凹坑缺陷分析[国际冶金及材料分析测试学术报告会]-2012.

[2]陈连生，李跃，宋进英，郑小平，田亚强热轧带钢表面氧化皮残留的拉矫破鳞及酸洗工艺优化《热加工工艺》，2017.（9）：88-89.