冷床輸入裝置的磨損分析與改進

栗志紅

（太重煤機有限公司，山西 太原 030032）

冷床輸入裝置是冷床的重要運輸設備，其運輸效果，關系到成品鋼材的冷卻效果和合格率。其功能：將飛剪剪切后的鋼材快速輸送到冷床本體進行自然冷卻，冷床輸入裝置主要包含輸入輥道、裙板、矯直板等部件（見下頁圖1）。輸入輥道采用單獨傳動，交流變頻調速，輥子懸臂安裝在電機軸上，輥子與水平面交角12°夾角。輥道速度（變頻調速）略高于末架軋機速度（一般取末架軋機速度的1.05~1.15倍），以防止分段后的軋件追尾。裙板在油缸的升降下，根據工藝要求處于高位，低位(接料)，中位，高位（卸料）。并將鋼材從輸入輥道頂入矯直板第一個齒槽中。

1 冷床輸入裝置工作原理

在軋線生產過程中飛剪剪切后的軋件進入加速輥道加速運到冷床輸入輥道，棒材在冷床輸入輥道繼續運行。通過液壓缸動作。將升降裙板升起、落下?？刂瓢舨幕街苿尤拱迳?。軋件在裙板快速移動，依靠摩擦力制動。使棒材停止在工藝要求的位置，這時裙板升起將軋件送進矯直板矯直、冷卻，為進入冷床本體做好準備。

2 冷床輸入裝置的磨損問題分析

飛剪剪切后的鋼材進入輸入輥道，溫度高，輥道速度快，且在輥面上的運動是先加速、再勻速、最后降速并制動，鋼材與輥子同時發生滾動摩擦和滑動摩擦，加劇輥子磨損的主要原因是滑動摩擦，輥子材料為QT700-2，使用時間不長就會磨損出一道深溝，當輥面被磨損到一定程度時，鋼材無法落入制動裙板上，會有跑鋼現象，嚴重影響軋鋼產量。所以輥子耐磨性和其合理結構對生產順利運行極其重要。

裙板由油缸驅動不停的上下運動，裙板左面不停的擋鋼材，制動鋼材，鋼材在裙板上滑行，裙板的動作周期≤2.5 s，決定了裙板的工作特點是速度快，動作頻率高，裙板的材料為QT700-2，裙板左面磨損嚴重后，每次檢修每塊更換就的半小時，因受停機時間限制，只能對磨損嚴重的進行更換，這就導致新舊裙板交替在線使用，每塊裙板磨損不均勻，裙板升降高度不一樣，無法保證通過的鋼材順利進入冷床矯直板，經常出現跑鋼，亂鋼現象，造成裙板故障高。

從裙板上滑下到達矯直板，每根鋼材都要滑行到矯直板的第一個槽，然后由動齒送到第二槽，此時速度不象先前的快，長期的頻繁使用，發現第一個槽磨損特別嚴重，后面槽磨損減小，當第一槽磨損特別嚴重時，矯直板就的整體換掉，浪費時間和成本。

隨著國民經濟迅速發展、軋線生產線產量越來越大?？s短檢修輔助時間，減少生產成本。提高勞動生產率是發展的必然趨勢。在冷床輸入輥道中，輸入輥道輥子、裙板、矯直板數量很大。按120 m算,需要輥子、裙板、矯直板各100個，磨損后整體換掉，顯然太浪費。

對上述問題的分析研究，鋼材進入輸入輥道時，輥面速度過高，鋼材和輥面間的摩擦力大以及輥子材質抗高溫耐磨性差等因素都影響到輥道的磨損，其中輥道表面材質抗高溫耐磨性差是主要原因。只有提高輥道表面材料的抗高溫耐磨性才能夠減少輥道的磨損，提高使用壽命。根據裙板和矯直板磨損位置不同，只對磨損嚴重位置加耐磨合金板，提高接觸部位耐磨性，滿足使用。

3 改進措施

3.1 輥子的結構改進

現使用的輥子（如下頁圖1序號1）材質為QT700-2，整體鑄造加工而成，毛坯生產成本高，加工安裝孔等部位較為困難，磨損到一定的程度后整體報廢，價格高、浪費材料。將輥子設計成完全對稱的結構兩端鑲嵌高鎳鉻合金焊接而成（如下頁圖2序號4），這樣當輥面按左段磨損后可調過來用右段。從結構方面基本上提高了一倍的使用壽命。

圖1 改進前輸入裝置

3.2 裙板和矯直板的結構改進

在易磨損部位，即裙板左面和矯直板的第一槽鑲嵌高鎳鉻合金板（如圖2序號5，6，7），用沉頭螺釘安裝在裙板上和矯直板上，磨損嚴重時，只要換掉高鎳鉻合金板即可，節約了檢修時間和成本。

圖2 改進后輸入裝置

原QT700-2調質硬度達270-300HB，改進后的高鎳鉻合金，沖擊韌性好，耐高溫，熱處理后硬度和耐磨性均超過了原材料，具有良好的綜合力學性能，適應溫度1 000℃以下，主要適用于礦石堆管，各種襯板。再根據F=mgμ（m為質量；g為重力常數；μ為摩擦系數）可知改進后的摩擦系數減小，在相同質量條件下，受力減小，磨損減小。

改進后的輸入裝置，輸入輥道輥子磨損后可以掉頭使用，裙板、矯直板磨損后，只需將螺釘從裙板和矯直板中拔出后，取出耐磨板，然后更換，不需要更換其他任何零件，勞動強度減小，方便快捷，盡可能的減小了對軋線生產的影響、滿足了用戶快速更換的要求、降低了生產成本，提高了生產率，取得了極大的經濟效益，得到了廣大用戶的好評，并得到了大力推廣?，F已經在云南玉溪仙福使用，效果良好。

4 使用效果

通過改進前后的實際使用效果對比，使用周期短，平均只有1個月的時間，更換下后無利用價值，更換備件的勞動強度較大，改進后使用周期約8個月左右。對比前后壽命提高了8倍，從而降低了停機率，通過云南玉溪仙福2年多的使用，每年的停機率降低了0.23%，而且改進后的耐磨材料更換下后，可以回爐提取，循環利用，提高了使用周期。

5 結語

經過對冷床輸入裝置輥子、裙板和矯直板的材質和結構的改變，提高了輥子、裙板和矯直板的使用壽命，保證了軋鋼的順利進行。改進后運行良好，在后續的生產過程中，對磨損后，只對輥子整體更換，裙板和矯直板只進行耐磨板的修復或更換即可。耐磨壽命至少提高一倍。從經濟效益方面來說，QT700-2材質的采購價為每塊1 200元，現在因鑲嵌合金修復費用為每塊2 100元。使用壽命不會低于2年，壽命提高了8倍，按輥子、裙板和矯直板各100個算，原先費用1 200元×300=36萬元，現在費用2 100元×300÷8≈8萬元，節約了成本28萬元，過鋼量按每年40萬t算，減少4次檢修，檢修費用節約160萬元，加時間價值一年約節200多萬元，可見改進后取得了較好的經濟效益。