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【摘 要】本文主要对棒材生产线冷床升降制动板出现的弯钢事故进行分析、判断、改进、实施并跟踪观察，解决了因制动板液压缸压板间隙大而造成弯钢事故。
【关键词】冷床；制动板；液压缸
1.前言
河北钢铁集团邯钢公司大型轧钢厂建与2010年12月，建有一条棒材生产线、一条线材生产线和一条型钢重轨生产线。棒材生产线设计生产能力为80万t/a，主要生产φ16～φ90mm的机械用优特品种钢棒材和φ12～φ40mm的建筑用钢（如 HRB400、HRB500 等），钢种主要有建筑用钢、优碳钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、冷镦钢等。
2.简介
棒材冷床区域在线精整设备和离线精整设备是机、电、液一体化设备，
入口辊道为电动机直连单独驱动，侧面安装侧辊，与水平面倾斜布置，便于棒材下滑到制动板的侧边。升降制动板安装在入口辊道旁，裙板上安装侧辊，棒材离开倍尺飞剪后，在升降制动板降下时滑行到升降制动板上进行减速并制动。制动板采用液压缸通过分段离合的长轴驱动。考虑到制动较大速度棒材的需要，设置了附加受料段。末端设有固定挡板，防止冷床输入辊道上的棒材冲出辊道。
棒材由倍尺飞剪剪切后，经冷床输入辊道加速，在冷床入口辊道上运行并与二排钢头拉开一定间距，当一排钢距冷床过钢线为制动距离时，钢在制动板上开始制动。
为消除液压阀换向等的反馈时间影响，第一排钢必须提前上制动板，保证一、二排钢的分开和顺利生产。制动板的升降采用液压缸驱动，分为高、中和低位三种状态，分为常用和备用两部分，以满足不同规格棒材轧制速度准确制动的要求，根据轧制速度将备用部分与常用部分通过离合器接上若干段，不参与制动的备用制动板部分则一直在高位。参与制动部分的制动板在中位等待，当棒材由入口辊道输送到指定位置时，液压缸驱动连杆装置的长轴，使制动板同步由中位下降到低位，棒材则从辊道上滑行到制动板上减速；当第一排钢上制动板后，制动板由低位快速上升到中位，防止第二排钢进入；第一排钢在减速、制动的过程中，制动板由中位上升至高位将钢抛入冷床静齿条的第一个齿槽中，并等待处理下一根棒材。
3.问题的发现
大型轧钢厂棒材生產线投产初期，出现了冷床制动板某组不掉钢，造成弯钢现象，严重影响生产及产品质量。
经现场观察，发现冷床制动板14组中出现不同步现象，造成了冷床顶钢、弯钢等事故，目前大型轧钢厂制动板自动控制方面较为稳定，控制程序及液压系统较为先进，从机械传动方面进行逐步排查，最终发现是由于液压缸耳座压板及销轴磨损，造成液压缸起落间隙过大，造成起落不同步。
4.解决方案及改进措施
由于液压缸压板及销轴磨损，造成液压缸起落间隙过大，起落不同步冷床顶钢、弯钢等事故。机械的连接设计缺陷已经达不到生产质量标准，主要表现在一下几个方面：
（1）动作频繁，装配设计直接造成压板销孔磨损、销轴脱落；
（2）经常出现计算机控制系统PDCA循环异常，导致被迫停车；
（3）由于制动板不同步，造成钢部分卸不下来，形成弯钢；
（4）由于制动板不同步形成的弯钢挤到冷床动齿条下，造成齿条及架子变形；
（5）由于制动板不同步，造成液压缸动作振动加大，液压缸螺栓松动掉落，砸坏管路及线路；
鉴于以上情况，很有必要对原来的压板组合进行新的优化，改进液压缸压板组的传统设计。
针对我们分析的原因，分析护板的销轴孔被磨损扩大的原因。如下图受力分析，
经过查询原设计初步确认问题出在销轴及压板材质上，其中销轴材质为45#钢，压板材质为Q235-A，导致在接触摩擦过程中销轴容易将压板销孔磨损。
经过现场分析讨论定方案，最终决定将冷床升降制动板液压缸护板改进，将原设计更改为销轴与压板间增加卡套（卡套可选用铜质），即磨损卡套更换卡套即可。
改进设计如下图所示：
5.应用及效果
经现场安装试验观察，效果良好，无出现制动板顶钢事故。
设计改进前后的使用如下图片：
在使用中发现，压板有尖角，在安装维护时易伤人，今后将压板开倒角，进一步优化改进。
经过改进后，冷床制动板处的液压缸压板尤其为中段部分受力负荷最大的部分更换改进以后，未出现过因压板与销轴磨损间隙过大而造成冷床顶钢弯钢事故的发生，保证了正常生产节奏，降低了事故时间，减少了事故点。
6.结束语
通过改进液压缸压板，彻底解决了因冷床制动板不同步而发现的压板磨损的设计缺陷，保证了设备正常运行也保护了其他机型设备。此设计已经应用于大型轧钢厂冷床制动板及精整升降链床等动作频繁的液压缸上，在其他生产线及工艺中都可以使用。
此设计改进延长整体设备的使用寿命，为生产的稳定运行提供设备保障，为类似问题的解决提供借鉴意义。
【关键词】冷床；制动板；液压缸
1.前言
河北钢铁集团邯钢公司大型轧钢厂建与2010年12月，建有一条棒材生产线、一条线材生产线和一条型钢重轨生产线。棒材生产线设计生产能力为80万t/a，主要生产φ16～φ90mm的机械用优特品种钢棒材和φ12～φ40mm的建筑用钢（如 HRB400、HRB500 等），钢种主要有建筑用钢、优碳钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、冷镦钢等。
2.简介
棒材冷床区域在线精整设备和离线精整设备是机、电、液一体化设备，
入口辊道为电动机直连单独驱动，侧面安装侧辊，与水平面倾斜布置，便于棒材下滑到制动板的侧边。升降制动板安装在入口辊道旁，裙板上安装侧辊，棒材离开倍尺飞剪后，在升降制动板降下时滑行到升降制动板上进行减速并制动。制动板采用液压缸通过分段离合的长轴驱动。考虑到制动较大速度棒材的需要，设置了附加受料段。末端设有固定挡板，防止冷床输入辊道上的棒材冲出辊道。
棒材由倍尺飞剪剪切后，经冷床输入辊道加速，在冷床入口辊道上运行并与二排钢头拉开一定间距，当一排钢距冷床过钢线为制动距离时，钢在制动板上开始制动。
为消除液压阀换向等的反馈时间影响，第一排钢必须提前上制动板，保证一、二排钢的分开和顺利生产。制动板的升降采用液压缸驱动，分为高、中和低位三种状态，分为常用和备用两部分，以满足不同规格棒材轧制速度准确制动的要求，根据轧制速度将备用部分与常用部分通过离合器接上若干段，不参与制动的备用制动板部分则一直在高位。参与制动部分的制动板在中位等待，当棒材由入口辊道输送到指定位置时，液压缸驱动连杆装置的长轴，使制动板同步由中位下降到低位，棒材则从辊道上滑行到制动板上减速；当第一排钢上制动板后，制动板由低位快速上升到中位，防止第二排钢进入；第一排钢在减速、制动的过程中，制动板由中位上升至高位将钢抛入冷床静齿条的第一个齿槽中，并等待处理下一根棒材。
3.问题的发现
大型轧钢厂棒材生產线投产初期，出现了冷床制动板某组不掉钢，造成弯钢现象，严重影响生产及产品质量。
经现场观察，发现冷床制动板14组中出现不同步现象，造成了冷床顶钢、弯钢等事故，目前大型轧钢厂制动板自动控制方面较为稳定，控制程序及液压系统较为先进，从机械传动方面进行逐步排查，最终发现是由于液压缸耳座压板及销轴磨损，造成液压缸起落间隙过大，造成起落不同步。
4.解决方案及改进措施
由于液压缸压板及销轴磨损，造成液压缸起落间隙过大，起落不同步冷床顶钢、弯钢等事故。机械的连接设计缺陷已经达不到生产质量标准，主要表现在一下几个方面：
（1）动作频繁，装配设计直接造成压板销孔磨损、销轴脱落；
（2）经常出现计算机控制系统PDCA循环异常，导致被迫停车；
（3）由于制动板不同步，造成钢部分卸不下来，形成弯钢；
（4）由于制动板不同步形成的弯钢挤到冷床动齿条下，造成齿条及架子变形；
（5）由于制动板不同步，造成液压缸动作振动加大，液压缸螺栓松动掉落，砸坏管路及线路；
鉴于以上情况，很有必要对原来的压板组合进行新的优化，改进液压缸压板组的传统设计。
针对我们分析的原因，分析护板的销轴孔被磨损扩大的原因。如下图受力分析，
经过查询原设计初步确认问题出在销轴及压板材质上，其中销轴材质为45#钢，压板材质为Q235-A，导致在接触摩擦过程中销轴容易将压板销孔磨损。
经过现场分析讨论定方案，最终决定将冷床升降制动板液压缸护板改进，将原设计更改为销轴与压板间增加卡套（卡套可选用铜质），即磨损卡套更换卡套即可。
改进设计如下图所示：
5.应用及效果
经现场安装试验观察，效果良好，无出现制动板顶钢事故。
设计改进前后的使用如下图片：
在使用中发现，压板有尖角，在安装维护时易伤人，今后将压板开倒角，进一步优化改进。
经过改进后，冷床制动板处的液压缸压板尤其为中段部分受力负荷最大的部分更换改进以后，未出现过因压板与销轴磨损间隙过大而造成冷床顶钢弯钢事故的发生，保证了正常生产节奏，降低了事故时间，减少了事故点。
6.结束语
通过改进液压缸压板，彻底解决了因冷床制动板不同步而发现的压板磨损的设计缺陷，保证了设备正常运行也保护了其他机型设备。此设计已经应用于大型轧钢厂冷床制动板及精整升降链床等动作频繁的液压缸上，在其他生产线及工艺中都可以使用。
此设计改进延长整体设备的使用寿命，为生产的稳定运行提供设备保障，为类似问题的解决提供借鉴意义。