河北钢铁集团邯钢西区冷轧厂 河北邯郸 056015
摘要：本文主要介绍冷轧窜辊耦合装置工作原理和机构组成，同时分析了设计中存在的缺陷以及实际工作中容易出现的故障。通过改进解决了窜辊耦合装置不能顺利打开的问题，保证轧机换辊能够顺利进行。
关键词：窜辊耦合；锁紧机构，换辊
Research and improvement of the roll coupling locking device
Jiang Qin Zhi Dong
(Handan Iron & Steel Group Co.,Ltd.,Handan 056015, China)
Abstract: This paper mainly introduce the working principle and structure of the cold rolling coupling device .Analyze the defect and fault in the design .The problem that the roll coupling device can not be opened smoothly is solved by improving. Ensure rolling mill changing roll accurate.
Key words: ；the roll coupling；locking mechanism，roll change
1 概述
冷轧厂轧机中间辊的横向移动是采用窜辊装置实现的，上中间辊窜辊装置和下中间辊窜辊装置，其作用是在轧制过程中带动中间辊轴向移动从而控制板型。
2 冷轧窜辊耦合的工作原理
两个窜辊装置各有一个位置传感器，检测上下辊各自的位置。中间辊的轴向窜动由两个液压缸驱动，分别位于入口侧和出口侧，液压缸总的行程为570mm。液压缸的活塞杆通过支架连接在弯辊块上，支架上有窜辊轨道，与弯辊块上轨道相连；窜辊轴向窜动的范围为±285mm，轧制过程中，在正常的轧制压力和速度下，中间辊可以进行轴向窜动，改变上下中间辊的位置，控制版型。中间辊耦合锁紧装置，由一个3位液压缸驱动。为了耦合中间辊与窜辊装置，实现中间辊的轴向运动，窜辊系统设计有中间辊耦合锁紧装置。该装置在窜辊时锁紧，中间辊随窜辊装置一起动作，在需要换辊时，锁紧装置打开，从而可以将中间辊抽出，实现中间辊与窜辊装置的快速断开与耦合。中间辊耦合锁紧装置有3各位置：打开位置（换辊位），夹紧位置及轧制位置。三个位置各有1个接近开关监视。
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图1窜辊耦合装置三个运动位置
3窜辊耦合无法打开原因分析
实际的生产过程中，经常发现窜辊耦合装置不能顺利打开，需要反复动作才能打开，其主要原因是由于耦合单元自重下垂，拉座与窜辊拉套不同心，导致上下拉板勾住拉套部位一边尺寸大一边尺寸小，甚至只有一个能够勾住拉套。拉板与拉套轴向重叠面积小，可靠性差拉座与拉板，固定方式采用单边螺栓固定，多次运行，上下拉板间距容易变大，导致无法打开。在轧制过程中偶尔单元因部分零部件磨损，导致旋转过程中来回摆动，拉板与拉套剐蹭变形。
4窜辊耦合锁紧装置的改进
改进窜辊耦合锁紧，该装置主要由支座、十字拉板、拉爪、复位弹簧及导向杆组成。新式拉爪采用特殊的弧形凸台设计，保证了十字拉板在轴向移动时能够使拉爪可靠的锁紧拉套。同时将原设计中的两个层对称180°布置的拉板改为四个层90°布置的拉板，增加了拉板工作中的可靠性。从而能够保证窜辊耦合锁紧装置能够快速准确的在打开位置（换辊位）→夹紧位置→轧制位置的相互切换。新型设计解决了原设计中的设计缺陷，避免出现因拉板与拉套故障引起的不能换辊的事故，提高了窜辊耦合装置的工作的可靠性。从而减少事故时间，保证生产线的稳定运行。
改进的耦合锁紧装置由支座、销轴、卡簧、隔环、拉爪、十字拉板、连接法兰等组成。其中窜辊轴承座中改动底座结构为适应新型结构进行改造，按照导向杆上的连接法兰四个螺栓孔位置开有安装螺纹孔。通过连接螺栓将导向杆固定在改动底座上。支座通过螺母固定在两根拉杆的末端，这样液压缸可带动支座轴向移动。四个拉爪通过销轴固定在支座的四个耳座上。端板通过连接螺栓固定在导向杆的一端。复位弹簧压缩在十字拉板与导向杆的连接法兰之间。十字拉板由于受到弹簧力的作用靠在端板上。拉爪通过其上开有的圆弧导槽连接在十字拉板上。通过这样的结构设计液压缸带动拉杆、拉杆带动支座、支座带动拉爪，可实现窜辊耦合装置的轧制、锁紧、打开的三个位置切换。
锁紧装置其上加工有四个耳座。呈90°布置，可均匀安装四个拉爪。避免了原设计中两个拉爪锁紧不可靠的问题。通过四根销轴将其与拉爪上的圆弧导槽连接。十字拉板中间为圆柱孔结构，圆柱孔的加工尺寸精度必须与导向杆相配合，进而保证十字拉板能够沿着导向杆做自由滑动。同时也保证四个拉爪的锁紧能够均匀动作。
结构通过优化设计，其一端固定在支座上，另一端通过其上的圆弧导槽连接十字拉板上。其圆弧导槽经过数学计算其轴向长度为三位液压缸的其中一级缸的行程。这样保证液压缸一级缸动作时拉爪能够准确的从轧制位变为锁紧位。在从锁紧位通过二级缸动作十字拉板沿着导向杆滑动压缩复位弹簧，从而带动拉套至打开位置。
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图 2为改进的窜辊耦合锁紧装置
5结语
这种改进的设计能够保证窜辊耦合锁紧装置能够快速准确的在打开位置（换辊位）→夹紧位置→轧制位置的相互切换。解决了原设计中的设计缺陷，避免出现因拉板与拉套故障引起的不能换辊的事故，提高了窜辊耦合装置的工作的可靠性。从而减少事故时间，保证生产线的稳定运行。
参考文献：
[1] 六辊CVC轧机的结构原理及优点[J]，陈奎，张晓伟 一中技术2006.
[2] 2080冷轧机弯辊系统分析及故障处理[J].李耀强， 李连胜 ，重型机械，2014（03）
作者简介：
秦疆（1987-），男，邯钢邯宝冷轧厂助理工程师。