轧机牌坊机架的作用

牌坊是通过滑板、滑块来安装调整轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置和导卫装置等工作机座中的全部零件，并承受全部轧制力的作用（图中黄色位置是滑板位置）。

机架是轧机工作机座中尺寸和重量较大的部件，轧辊轴承和轧辊调整装置都安装在机架上，机架承受巨大轧制力的作用。机架的牌坊是轧机的****性零部件，因而对它的强度有很高的要求。

新轧机牌坊的窗口公差常在+0.3—+0.5mm范围，来为轧辊轴承座建立稳定而准确的位置。经过多年使用轧机机架的状态和定位由于各种因素的影响而恶化。这就导致了工作辊和承辊定位不准确以及轧辊轴承座在轧机机架内的过量移动等一系列问题。

基于各种力量都有助于恶化多年连续使用的轧机机架。疲劳、塑性变形和物理位移导致过度间隙和轧机定位不准确。

与轧机机架校准有关的较常见问题是轴承座和牌坊之间日益增大的间隙。轴承座对轧机机架的连续冲击加上衬垫表面的腐蚀，可以很快导致支撑部分变形。由于这种间距增大，轴承座被赋予了更多的移动自由。经过检查许多轧机机架我们注意到间隙缺口的增加在机架整个高度上是不一致的，较大的间隙出现在轧制线下面。在传动侧和操作侧之间也有明显的差异。这种过度的移动结合位置的变化造成了不必要的垂直偏差，从而导致工作辊交叉。

这种过度磨损的轧机轧制的产品在测量时会有表面状况不理想的板材制品，在板材长度方向上会检测出拱形，降低轧制长度。

持续的冲击载荷带来的轧机机架表面的****变形会由于材料的腐蚀劣化而进一步恶化。当衬垫开始运动时，固定螺栓会松动，无法将衬垫牢固的固定在牌坊壁上。这就为来自轧制过程的乳液、蒸汽和污染物进入衬垫后面创造了机会，从而增加了衬垫背部材料和牌坊本身的腐蚀效率。这一理论经前面所示结果得到加强，较大的间隙发生在腐蚀原件接触的位置。

轧机牌坊机架产生磨损的主要原因分析

（1）金属疲劳磨损：轧机牌坊运行过程中受到各个方向的力的不断冲击，衬板本身以及衬板和牌坊的配合面会产生正常的金属疲劳磨损，这是金属本身具有的特性导致的；

（2）冷却水腐蚀：由于衬板和牌坊之间的配合面是金属与金属之间的配合，金属在加工过程中及时达到相当高的表面光洁度和平面度，但是两个部件在配合上无法达到100%的配合，这样便造成了配合面之间间隙的产生。生产过程中冷却水会进入衬板与轧机牌坊的配合面间隙内，冷却水会对轧机牌坊表面造成腐蚀，形成一层氧化层，这样在轧制过程中，衬板会对松动的氧化层造成紧压拍击等，这样间隙会进一步的增加，进而导致牌坊本身腐蚀磨损越来越严重，直至影响轧制产品的质量。循环冷却水对轧机牌坊的腐蚀，是轧制牌坊腐蚀磨损的较主要原因之一。

（3）轧机运行过程中，紧固衬板的螺栓出现松动及螺栓拉长：衬板紧固螺栓需要定期检查和紧固的，正常检查时间应该在更换轧辊时。由于设备管理问题，紧固螺栓得不到有效及时地紧固，衬板和轧机牌坊之间便会产生一定的间隙，这样运行过程中，衬板对牌坊本身产生一定的拍击，短时间内导致牌坊表面的金属疲劳，进而造成牌坊的磨损。

索雷专家认为轧机牌坊机架修复要点如下

（1）修复部位有足够的强度，以满足轧机牌坊与轴承箱体的各种轧制力和冲击力；

（2）保证修复后，衬板与材料之间以及材料与牌坊之间形成100%的配合面，避免间隙的产生，防止冷却水的侵入腐蚀和三者之间冲击的产生；

（3）保证修复后，衬板之间的平行度和中心位置；

（4）螺栓孔的完好率，螺栓孔的有效性是紧固衬板的主要措施，也是避免出现间隙的主要措施。

轧机牌坊机架磨损冲刷腐蚀的解决方法

（1）补偿法：即通过机械加工去除材料，清除牌坊表面受损层找平接触面，扩大的尺寸通过增加衬板厚度来补偿。这种修复方式操作简单方便，但未改变牌坊面的性质，使用一段时间后牌坊表面又会受到腐蚀磨损而失效，而且多次机加工将会对牌坊的强度和刚度产生不利影响。

（2）添加垫片：添加垫片一直是比较传统的修复措施，由于取材方便安装简单，是一线维修常用的方法，较大弱点是使用周期不长，更换频繁，工人劳动强度大，效果不明显。

（3）补焊：采用在线补焊后在进行磨削工艺，手工电弧焊可恢复磨损较大的尺寸，但在这样的刚性结构上进行大面积电弧堆焊，可能造成牌坊结构的变形。如果结构发生扭曲，失稳变形这将是致命的，无法再进行矫正，这是生产中决不允许发生的事情。并且修复后与滑板的配合面不够紧密，难以避免冷却水的渗入侵蚀造成的金属锈蚀问题。

（4）激光焊接：激光焊接是现在比较常用的焊接工艺，其特点是焊接强度高、热应力小、焊接硬度高的优势普遍应用在要求精度高的设备。但其弱势也比较明显，工艺复杂、设备繁多、修复时间长以及费用昂贵，同样修复后与滑板的配合面不够紧密，难以避免冷却水的渗入侵蚀造成的金属锈蚀问题。

索雷工业在线修复轧机牌坊冲刷磨损技术及方案

索雷碳纳米聚合物材料类似一种冷焊（粘结）技术，利用滑板与轧机牌坊的配合关系进行尺寸恢复，材料优点是粘结力好，良好的抗压性能、抗冲击性能及具备金属所具有的弹性变形等。碳纳米聚合物材料使用过程中不会产生高温，不会产生金属疲劳磨损，接触面积达到100%避免冷却水的侵蚀，在保护设备本体不受损伤同时且修复过程中不受磨损量的限制。

（1）索雷碳纳米聚合物材料应用在轧机牌坊方面的技术特性：

① 该材料具备较强的防化学腐蚀性能及抗腐蚀性能，材料固化后可以抗多种化学介质的腐蚀；

② 具有可塑性和触变性，该材料在未固化前是软体膏状物，可以任意成型，可以侵入细微的间隙中，因此完全避免衬板与机架本身的配合间隙，达到100%面的配合，避免冷却水侵入间隙内造成腐蚀；

③ 具有优异的抗压性能和抗冲击性能，；

④ 不具备金属疲劳性。当金属发生金属疲劳会造成****变形或尺寸偏差而形成的配合间隙；碳纳米聚合物材料具备一定的弹性，在受到冲击时会吸收抵消金属与金属之间的直接冲击，从而避免金属的直接磨损；

⑤ 具有较强的粘结强度和固持力可以避免因衬板螺栓松动导致的磨损现象。

（2）现场修复步骤：

① 根据要求提前准备好相应的测量工具和专业的测量人员，以便衬板安装时调整衬板安装的基准尺寸；

② 根据衬板的尺寸决定修复工艺，如果衬板的尺寸相对较大，安装时受到材料的挤压容易变形，则需要在衬板表面提前加工M10 x 1的注料孔，数量可根据实际情况而定，采用注料的工艺；如果衬板的尺寸较小，且整体强度较大，不易发生变形，则可以使用部件对应关系修复工艺进行修复；

③ 表面处理：表面烤油处理，然后使用角磨机去除表面松动的氧化层，较后进行牌坊表面喷砂处理；

④ 建议更换使用新衬板，并将衬板表面清洗干净；

⑤ 在衬板上提前点焊上4-6个M16螺母，作为顶丝孔使用，同时准备好相应的螺栓作为顶丝使用；

⑥ 准备好相应的衬板安装工具和人员，测量工具和测量人员到位；

⑦ 衬板表面及螺栓表面提前刷脱模剂SD7000，晾干备用；

⑧ 根据提前确定的修复工艺实施修复：

采用部件对应关系修复方式，则将调和好的索雷碳纳米聚合物材料直接涂抹至轧机牌坊表面，然后迅速安装衬板，边紧固衬板的同时，边测量，边采用顶丝进行精度调整，较后材料加热固化后再次紧固衬板固定螺栓，完成修复。

（3）轧机牌坊机架磨损冲刷腐蚀的修复案例

（1）机架牌坊冲击磨损修复

（2）精轧机牌坊机架磨损修复

（3）粗轧机机架砧铁配合面磨损冲刷修复