提高拉矫机工作辊使用寿命的研究
浅析如何提高螺旋焊管生产线成型辊的使用寿命
浅析如何提高螺旋焊管生产线成型辊的使用寿命经研究发现，成型辊使用寿命短与润滑不良关系极为密切。
本文从轴承辊三种润滑结构方式入手，详细介绍了各结构的优缺点。
实践证明：改进后的轴承辊结构设计合理，达到了在线加油、润滑效果良好的目的。
标签：螺旋焊管；轴承辊；润滑；润滑脂一、生产现状螺旋焊管成型器成型辊在线结构如图1。
轴承辊装配是通过连杆在成型机臂上紧密安装连接在一起，不同规格焊管的生产使辊座通过调节连杆转动，轴承辊达到一定角度后使进入成型器内的钢板行进方向与其转动方向一致，从而实现钢管成型的目的。
焊管生产成本中占比重比较大的一项开支是螺旋焊管成型用轴承辊消耗，轴承辊使用寿命的长短对焊管的生产效益有直接影响，而影响轴承辊使用寿命的一个重大因素就是轴承辊的润滑。
图1 轴承辊在线装配图由成型辊的结构（图与工作环境可以发现，成型辊使用寿命与以下几个因素有很大关系：润滑、密封、辊座受力外张变形等，其中，与润滑的关系最为密切，目前我们轴承在安装前采取二硫化钼锂基脂润滑，但安装后无润滑措施，轴承在高温环境中易出现“干磨”从而致使轴承损坏失效，所以在使用过程中必须要定期加油润滑。
1-辊；2-压板；3-辊轴；4-辊座图2 成型辊结构组成二、传统的两种润滑方式（一）润滑方式一现在钢管生产厂家多采用在线润滑结构，具体结构如图3。
在辊座上的加油孔处于机臂的辊座与辊座相连位置，加油时加油装置就能够通过安装在轴承座加油孔2与一根铜管上的接头相连，在生产线外操作工通过铜管用加油枪把润滑油加入轴承座加油孔2后再进入辊轴4油孔内，通过轴承辊5在生产过程中的运动达到轴承内滚珠的加油润滑，在线生产过程中从而实现也能加油。
此方式的缺点是经常会由于密封的O型圈未装好或损坏，使润滑脂不能加到辊轴中，进而污染钢管，且由于润滑脂粘稠度高，加油孔较小，很难充分加油，达不到润滑的目的。
1.辊座；2.加油孔；3.O型圈；4.辊轴；5.轴承辊图3 在线润滑结构（二）润滑方式二成型机臂上各个轴承辊的装配结构如图4。
支撑辊轴承改型提高轴承使用寿命
支撑辊轴承改型提高轴承使用寿命作者：李杨来源：《中国科技博览》2014年第06期摘要：根据支撑辊轴承使用情况变化，针对滚动轴承在结构设计、装机使用过程中产生各种损坏机理进行探讨分析、解决，改型轴承从而达到延长轴承使用寿命的目的。
关键词：滚动轴承；损坏；产生机理；分析【中图分类号】TH133.331 前言带钢厂支撑辊采用四列短圆柱轴承配合角接触球轴承的形式，这种组合形式承载能力、抗冲击能力、抗轴向力能力比较强，但在本厂使用中一直存在大量在线烧损，更换厂家后，烧损愈加剧烈，通过观察、归纳、总结得出烧损原因，迅速解决在线烧损问题。
2 现状带钢自改造以来一直使用四列短圆柱轴承配合角接触球轴承做支撑辊的轴承，这种组合形式可以满足生产工艺要求，保证稳定的压下分配，但经常发生在线的故障，主要是轴承的抱死烧损。
支撑辊轴承出现抱死会使正在轧制的钢带被拉断，造成停机时间。
直接影响钢带的成材率和生产时间。
轴承抱死对产品质量及设备的危害：1、使正在高速运转的支撑辊突然停滞，连带的工作辊速度发生明显减慢造成机架间堆钢事故或拉钢，2、使高速运转的支撑辊速度发无规律的变化，引起工作辊速度变化造成钢带跑偏的堆钢事故。
3、支撑辊与工作辊之间发生滑动摩擦使辊面严重磨损，尤其是支撑辊辊面常被磨下去一道深深的凹坑，这种轧辊一般就做报废处理。
造成很大的浪费。
同时轴承抱死会损坏轴承箱内部危及到运转的稳定性和精度以及相应零部件的寿命。
3 产生轴承烧的原因分析3.1支撑辊一般只承受轧制力其力的方向如图因为受力方向的的限制，致使其所受的力比较集中，一般在150°以内。
通常轴承损坏也在这个范围内。
3.2常见支撑辊轴承损坏形式换轴承生产厂家前，使用的是内剖式角接触球轴承与四列短圆柱轴承组合，每月平均烧损五支/次，常见的损坏原因为异物侵入和疲劳载荷，烧损主要表现为轴承外圈内表面的剥落。
3.2.1、异物压下图2是由碎片造成的凹痕放发后可清晰看到剥落发展方向，四列短轴圆柱轴承一般是沿着滚动方向，经过一段时间发展就会在剥落面下产生断裂，造成轴承烧损。
利用QC手法 提高皮带托辊使用寿命
利用QC手法提高托辊使用寿命一、小组概况股份生产准备车间提高托辊使用寿命QC小组成立于2008年元月份，有5人组成，成员受教育课时平均为48课时，能熟练掌握QC活动方式、方法和工具。
本次小组的活动宗旨是以优质的工作质量提高托辊使用寿命，降低车间备件费用，确保将本增效工作顺利开展。
本活动起于2008年3月1号，止于2008年10 月31号，本小组成员构成见下表：小组活动计划见下表：二、课题选择3#图拉法4#皮带上的细渣泥易堆积在角钢上，造成托辊严重磨损，托辊的使用寿命大大减小，为节约车间成本，延长托辊使用寿命成为急需解决的问题。
因此，本小组选定课题为《利用QC手法，提高托辊使用寿命》。
三、现状分析，确定目标值3#图拉法Ⅰ系列共有4条皮带，水渣有1#皮带被输送到4#皮带，通过4#皮带直接装火车皮，4#皮带通过卸料器进行刮料，4#皮带共有卸料器17个，采用的电、液动犁式卸料器。
分为上下两层，上层为托辊支架及行走小车；下层为小车支架，当犁式卸料器升降时，电动液压推杆同时作用于卸料器小车和犁式卸料器，经过传动装置，推动卸料器小车前进或后退，同时边轮收起或放平，以利于卸料。
卸料器小车采用Φ108×300和Φ108×800两种托辊，托辊框架为角钢，当刮料时，水渣容易进入卸料器活动轮的槽内，造成活动轮不转，卸料器小车两个活动轮由于靠近皮带支架，水渣容易在支架上积累，堵塞托辊，这时渣水混合物就对托辊进行严重磨损，使得托辊更换频繁。
1、2007年1—12月份3#图拉法4#皮带托辊更换数量如下图所示：1）列表：2）作图：2、分析折线图可以看出：1）1—12月份每个月的更换数量都不相同，并且更换数量大。
2）本小组QC活动的目标值是逐渐减小更换量，提高托辊的使用寿命。
四、分析原因及影响因素针对托辊使用寿命的影响因素，查阅设备运行记录、点检纪录、维修纪录、托辊更换记录和岗位人员上班情况，从中找出11项影响因素，具体分析如下图：环法物管理制度不全考核不严格管理不细机人点检不到位责任心不强设计不合理设备老化质量差水渣腐蚀性强渣中带水多受气温影响大影响因素因果图 图2五、确定要素从因果分析图中，找出了11项影响因素，由于我们小组的能力有限，不能一一解决，我们们从各种纪录中进行了细致的调查，统计分析，具体见表如下:1、排列表：2、作排列图：从排列表中可以看出，前四项占98%，是造成托辊使用寿命短的主要原因，即：1）设计不合理；2）托辊质量差；3）责任心不强；4）渣中带水多。
热矫直机矫直辊的使用分析与改进
热矫直机矫直辊的使用分析与改进吕石君【摘要】通过对热矫直机矫直辊及支撑辊进行改造,增设吹扫装置,提高矫直辊的使用周期及矫直辊的表面质量,从而提高矫直钢板表面质量和矫直效率.【期刊名称】《中国重型装备》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】2页(P13-14)【关键词】热矫直机;矫直辊;改造【作者】吕石君【作者单位】莱钢集团设备检修中心,山东271104【正文语种】中文【中图分类】TG333.2+3热矫直机主要应用于中(宽)厚板生产线，矫直辊数量通常为九辊或者十一辊，按照上四下五或者上五下六的方式装在上下辊盒内，主要是对热轧后的钢板进行矫直处理，通过压下装置和提升装置调整辊缝，对钢板表面进行压力矫直，达到规定的平整度。
经热矫直工序后热轧钢板上表面通常会产生压痕缺陷，从压痕的形貌特征分析，缺陷是由热矫直机矫直辊辊面缺陷所致，磨损部位与钢板表面的氧化铁皮粘连后，加速了矫直辊的磨损，也降低了矫直辊的使用寿命。
通过提高矫直辊及辊盒的装配质量，对矫直辊材质和尺寸进行改造，提高矫直辊使用寿命。
1.1 热矫直辊使用周期热矫直机矫直辊理论使用寿命在10万t左右，根据使用情况和设备所处工况环境的不同，矫直辊寿命会有所降低。
1.2 热矫直辊的日常维护(1)热矫直辊的修磨要求。
热矫直辊表面粗糙度降低后，将严重影响矫直辊的使用，通过专业磨床修磨，达到表面粗糙度Ra 0.4 μm以上，同时将在使用过程中出现的热裂纹彻底消除，避免因热裂纹处理不彻底造成辊面粗糙度下降。
(2)加强点检，及时修磨矫直辊辊面。
充分利用好工艺停机时间和其它设备停机时间，对矫直辊表面进行检查，如发现有异物粘附，及时进行清除，如辊面有轻微压痕，及时使用专用工具进行打磨，避免压痕加深。
(3)提高辊盒装配质量。
矫直辊安装在辊盒内，矫直辊与支承辊之间的平行度、矫直辊与矫直辊之间的平行度、矫直辊与辊盒框架之间的安装精度等安装参数均会对矫直辊的使用产生很大的影响。
拉矫机长寿命研究与应用
圈 的摩 擦 ，致 使轴 承使 用 寿命低 。
４）冷 却 效 果 差 。轴 承 座 水 管 内有 堵 塞 现 象 ， 导致轴 承 座 冷 却 效 果 降 低 。 电 机 长 期 处 于 高 温 环
１０ｍ ６ ｍ，最 高拉 速 ３５ｍ ｍｎ ． ／ ｉ。主要 生 产碳 素结 构 钢 、优质 碳 素钢 、低合 金钢 。拉 矫机 在 连铸 机 中 的
２ ３
高
岩 ，等 ：拉矫机 长寿命 研究 与应用
上下机 架连 接方式 的改变 ，减 轻 了拉 矫机 上下
第 １ （ 第 １１ Ｊ 期 总 ５期
相 同 的三个水 口，水 口朝 向辊 身 ，这样 辊身 可 以得
机架 晃动 问题 ，使 连接 更加稳 固 ，液面波 动趋 于稳
定。 ２ ３ 油气润 滑 ．
多在线 时 间为 ４个月 ，给 生产 和维 护带 来 瓶颈 。拉 矫 机作 为连 铸机 重要 设备 ，出现故 障后 影 响铸 机 产 量 和经 济效 益 。
齿环 减 速机驱 动 。两 个三 齿环 减速 机分 别驱 动 两个
上辊 ，将 原上 辊 辊径 不变 ，把 上辊 辊轴 加长 ，以便 连接 三齿 环 减 速 机 。三 齿 环 减 速 机采 用 立 式 放 置 ， 在机 架上 焊 接 销 轴 与 减 速 机 耳 轴 连 接 以 固 定 减 速
莱 钢科 技
２１ ０ １年 ２月
拉 矫 机 长 寿 命 研 究 与 应 用
高 岩 ，陈显著 ，陈国华 ，刁玉兰 ，林增钦
（ 炼钢 厂 ）
摘 要 ：通过 对 炼钢 厂 ２ 小方坯 连 铸 机 影 响拉 矫 机使 用寿 命 因素 的调 查 分 析 ，提 出 了改 变 ＃
传 动方 式 、设计 上 下机 架连 接 、设 计 油气 润滑辊 子 、改造 冷却 系统 等 对１ 传 动 改造 ．
浅谈提高辊压机主轴承使用寿命
提高辊压机主轴承使用寿命的途径段勇 大同云中水泥自1985年世界上第一台辊压机投入工业性试验以来，经过多少年的使用实践，采用辊压机减少物料颗粒的优越性已被广大使用厂家广泛接受，并取得了可观的经济效益和社会效益，其显著的增产效果更被广大使用厂家认可。
但辊压机在运转过程中常常会因为局部出现损坏而造成非正常停机停产。
在影响辊压机故障停机的诸多因素中，大约有40%的故障是因主轴承的损坏而造成的，因此，在辊压机的设计、制造、使用中，要不断探寻提高辊压机主轴承的使用寿命的有效途径，来保证辊压机的稳定运行。
1 影响轴承寿命的因素根据GB/T6391-1995的规定，轴承额定寿命的修正计算公式如下： L na = a 1. a 2. a 3 .L 10…………….(1) 式中：L na----轴承的修正额定寿命； L 10----轴承的基本额定寿命；a 1----有关轴承可靠性的寿命修正系数；a 2----有关材料的寿命修正系数，常规时 a 2=1，特殊材料时a 2›1；a 3----润滑等运动条件的寿命修正系数，常规时a 3=1，润滑特别好时 a 3›1，润滑不良时 a 3‹1，当 a 3‹1时，不应取a 2›1.也就是说不能用提高材料的方法来补偿润滑的不足。
由（1）式可知，与轴承寿命有关的因数为a 1、 a 2、a 3和L 10因此，要提高轴承的使用寿命，就必须从最大程度的提高a 1、 a 2、a 3和L 10的数值上着手。
2 轴承型式和轴承组合（1）式中的a 1.和 L 10是与轴承的选型有关的因数，要提高a 1.和 L 10的数值，就必须在轴承的选型上做文章。
2.1轴承结构型式的选择在最初的辊压主轴承的选型中，考虑到辊压机的振动值较大、冲击载荷较大等因素，选择了具有调心功能的自调心辊子轴承。
但在实践中发现使用调心辊子轴承常常发生未到轴承使用寿命时轴承内外圈发生碎裂现象。
究其原因是振动引起的冲击力使的调心辊子轴承单位面积的受力增大而使轴承受到损坏。
连铸拉矫机拉矫辊的改进设计
连铸拉矫机拉矫辊的改进设计摘要：介绍了连铸拉矫机拉矫辊在不断的实践中的优化设计方案，使拉矫辊的加工制造、使用及修复得到很大的改善。
关键词：拉矫机拉矫辊不锈钢堆焊1.引言拉矫机是连铸机的核心部件，又称为连铸设备的心脏。
拉矫机主要有以下几种作用：1.1.在浇铸过程中，将铸坯从二冷却段内拉出。
在拉坯过程中，拉坯速度将根据不同条件（钢种、浇注温度、断面等）的要求在一定范围内进行调节，可以满足快速送引锭，克服结晶器和二次冷却装置的阻力，顺利地把铸坯拉出。
1.2.将弧形铸坯经过一次或多次矫直，使其成为水平铸坯。
对不同钢种和断面以及带液芯的铸坯都应能避免裂纹等缺陷，实现低温矫直。
1.3.在浇注前将引锭杆送入结晶器的底部。
1.4.在处理事故时（如冻坯），可以先将结晶器盖板打开吊出结晶器，通过引锭杆上顶冻坯。
1.5.在板坯连铸机中，拉矫机牵引引锭杆上装辊缝测量仪，来检测二冷段的装配及工作状态。
拉矫机的作用主要通过拉矫辊来实现的，因此如何更经济和优质地解决拉矫辊的制造和修复问题就显得很重要。
2.拉矫辊的使用环境、结构及材质拉矫辊与高温铸坯接触后又马上被冷却，这种冷热交换的工作条件非常苛刻，因而使辊子因裂纹和磨损而失效。
一般小方坯、板坯连铸机拉矫辊主要采用25CrMo4、35CrMo、42CrMo、60CrMoV、60CrNiMo及Cr5、Cr8等合金工具钢制造，而且采用整体结构，（见图1）成本高，寿命低，且辊面修复困难。
这就增加了拉矫机的制造成本。
3.拉矫辊的改进设计在机械性能和使用效果不变的情况下，我们把拉矫辊的结构由整体结构改为拼焊结构（见图2）。
现详述如下：A.辊身采用壁厚40mm的无缝钢管，材质为20。
B.侧板采用材质为Q235-A的钢板，厚度为40mm。
C.轴采用材质为45#的圆钢，粗加工时先把孔加工完，留旋转接头安装孔加工余量，待焊后精加工完成。
粗加工后进行调质处理，调质硬度为HB220-268。
D.焊接后进行密封性耐压试验，试验压力为1.2MPa，保证无泄漏现象。
提高立辊48t轴承使用寿命的措施
力下端盖会对其挤压使其破损 、失效 ，导致轴承进 水报废 ，将唇牙减薄后 ，见图 ５ ，端盖就不会挤压
到水封 圈 ，避免 了它的破 损失 效 。
确保外 圈与辊环热装过盈 量为 ００ ～ ．８ｎ ＇ ． １ ００ ｌｌ ｎ。
３ ）轴 承旋转 精 度和 尺寸 精度保 证 为 Ｐ ６级 。 ４ 保 证滚 子尺 寸 精 度及 大端 球 基 面 ，以减 少 ） 局 部应 力 冲击 和端 面摩擦 起 热 。
１ ２ 研 死 ．
４ 轴承在使用过程中发生研死 ， ８ｔ 一般都是 滚 道 中部两列剥落严重并有深度脱落层 ， 外侧两列磨 损轻 ， 无剥落 。滚动体也是 中部严重 （ 已滑动磨 出 平台） 外侧较轻 ， 冲压保 持架 同样在 中部两列 已熔
化粘 连 在滚道 上 ， 外侧 两列 冲压保 持架 完好 ， 就研 死 轴 承主要 表现 为 中间两 列 内滚道 首先失 效 ， 图 ２ 见 。
剥落 ， 深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源 ， 见图 １ 。
作者简 介 ： 张 蕾 （９ ２一 ， ， ０ １８ ） 女 ２ ６年 ７ ０ 月毕业 于Ｌ 东建筑大学 机 Ｕ
１ 四列圆锥滚 子轴承工作时 ， ） 游隙分配不 均 ， 导致 四列 滚子 不能 同时 受力 ， 不能 全负 荷承 载 ， 只有
第 一 片 Ｔ梁 预 制 时 ，在 Ｔ梁 腹 板 偏 下 部 位 出 现 了大量 的水 波纹 ，严 重 影 响 了 Ｔ梁 的外 观 质 量 。
较大粒径 的颗粒通过时就相对困难 ，并使较大颗粒 在该处积聚 ，引起水泥混凝土粗集料堆聚且紧贴模 板 ，导致水波纹的产生 。
１２ 局部 混凝 土振 捣过 度 ． 混凝 土振 捣过 度 主要 由 以下 原 因引起 ：
提高辊式矫直机矫直能力的研究
提高辊式矫直机矫直能力的研究摘要：随着科技的飞速发展，机械工业和国民经济的各个领域都在不断提升，对钢材产品的质量也日益提高。
矫直作为轧制生产过程中必不可少的一环，其目的在于纠正轧件的弯曲和扭曲，以满足客户的需求。
矫直机的设计和使用必须考虑其结构特征和力学特性，这些特征的正确性将会对其使用效果产生重大影响。
根据特定的矫正条件和精度标准，我们可以得出最低的弯曲次数限制。
尽管增加弯曲次数会提升矫正质量，但会导致机器的尺寸、重量、加工、维修以及能源消耗等方面的变化，因此，为了获得更好的矫正效果，我们必须明确矫正轧件的最优弯曲次数。
经过深入研究与广泛应用，我们发现，当型钢的矫正截面模数超出辊式矫正机的范围时，可以采取更有效的措施来改善矫正变形区域，从而提升矫正机的性能。
关键词：辊式矫直机；矫直能力；方式研究引言：热轧H型钢具有优异的性能和强度，它被广泛应用于各种建筑物，如高层建筑、工业厂房、电站、桥梁和车辆，并且具有较低的成本。
根据国家标准GB/T11263-201Z，热轧H型钢和剖分T型钢可以分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘，以及钢桩专用型。
根据CB/T706-2008《热轧型钢标准》，我们可以生产出各种类型的工字、槽钢等边角钢以及其他复杂的型钢。
为了达到最佳的质量，马钢长材事业部南区拥有2条型钢生产线，其中3台矫直设备，其中悬臂式矫直机2台，水平式压力矫直机1台，它们能够提供准确的尺寸、完美的断面形状和长度的均匀性。
此外，矫直工艺也是必不可少的，它们能够帮助钢材更加牢固地固定在位。
负责维护2条生产线的平衡和精确度。
1.存在的问题在大型钢铁生产线中，如356x406x340/287，矫直截面模数可达到2900cm，显著高于其他类型钢铁生产线的矫直机的最大模数244cm。
此外，在小型钢铁生产线中，如L25角钢，矫直截面模数的最小值为“224cm”，最大值为“364cm”，也显著高于其他类型钢铁生产线的矫直机的最大模数220cm【1】。
提高拉矫机工作辊使用寿命的研究
提高拉矫机工作辊使用寿命的研究摘要：本文通过对1550酸轧机组拉矫机工作辊工作原理以及特点的分析，找出其失效机理，并提出了改进提高工作辊寿命的措施。
文中提出一种新的工作辊材料BYCr12Co，在酸轧机组上用它来代替原GCr15材料，不仅提高了矫直机工作辊的寿命，而且表现出了优异的性价比，获得良好经济效益。
关键词：拉矫机；工作辊；失效机理；使用寿命现代酸洗机组普遍采用拉伸矫直机，一般放置在酸洗工艺段之前，其作用有两个：一是通过弯曲拉伸变形来改善来料板形，保证轧机轧制时获得良好板形；另一个是破碎带钢表面氧化铁皮，以便在酸洗槽中酸液从氧化铁皮裂缝进入，提高酸洗速度及改善带钢表面质量。
1550酸轧机组拉矫机是引进的日本三菱日立公司制造的设备，工作辊一直由日本三晃公司提供，材质为GCr15。
由于该机组现今主要生产硅钢，拉矫机工作辊磨损快、损耗大，导致了拉矫机工作辊使用寿命短，换辊频繁。
1 拉矫机工作原理及特点拉伸矫直机结合了多辊矫直与纯拉伸矫直的优点，利用铁基体及氧化铁皮覆层材料性能的巨大差异，采用机械方法反复弯曲，基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，表面氧化铁皮则由于不具有塑性且破坏强度较低，同时氧化铁皮与铁基体附着力差，这样当氧化铁皮由于不能适应金属形状变化而引起的内应力大于其破坏强度时，它便要破裂。
带材在经过弯曲辊时，上下表面处于不同的应力状态，最终产生不同形式的氧化铁皮剥落[1]。
带材在拉伸弯曲作用下，弯曲中性层从几何中心层移向弯曲内侧，弹复时以几何中心恢复弯形，弹复曲率变小，并产生剩余延伸率，使板带材留下拉长变薄的永久变形，从而实现矫直作用。
拉矫机能有效地消除热轧来料中的浪形和瓢曲等板形缺陷。
拉矫机工作辊受支撑辊轴承组元支撑，带钢经过工作辊时形成20°～ 25°的包角，在拉伸摩擦力的作用下，带动工作辊旋转，支承辊被动作同线速度运转。
带钢经过拉矫机时，除对工作辊表面形成正常的压力和磨擦力外，边浪将会形成像刀片一样的切削力冲击工作辊表面，浪形的冲击对辊面损伤严重，破磷过程产生大量氧化破碎片挤入带钢和辊面之间，形成对辊面的倾轧、擦划[2]。
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提高拉矫机工作辊使用寿命的研究
发表时间：2017-10-17T13:20:38.313Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：任昊
[导读] 摘要：本文通过对1550酸轧机组拉矫机工作辊工作原理以及特点的分析，找出其失效机理，并提出了改进提高工作辊寿命的措施。
上海理工大学上海 200093
摘要：本文通过对1550酸轧机组拉矫机工作辊工作原理以及特点的分析，找出其失效机理，并提出了改进提高工作辊寿命的措施。
文中提出一种新的工作辊材料BYCr12Co，在酸轧机组上用它来代替原GCr15材料，不仅提高了矫直机工作辊的寿命，而且表现出了优异的性价比，获得良好经济效益。
关键词：拉矫机；工作辊；失效机理；使用寿命
现代酸洗机组普遍采用拉伸矫直机，一般放置在酸洗工艺段之前，其作用有两个：一是通过弯曲拉伸变形来改善来料板形，保证轧机轧制时获得良好板形；另一个是破碎带钢表面氧化铁皮，以便在酸洗槽中酸液从氧化铁皮裂缝进入，提高酸洗速度及改善带钢表面质量。
1550酸轧机组拉矫机是引进的日本三菱日立公司制造的设备，工作辊一直由日本三晃公司提供，材质为GCr15。
由于该机组现今主要生产硅钢，拉矫机工作辊磨损快、损耗大，导致了拉矫机工作辊使用寿命短，换辊频繁。
1 拉矫机工作原理及特点
拉伸矫直机结合了多辊矫直与纯拉伸矫直的优点，利用铁基体及氧化铁皮覆层材料性能的巨大差异，采用机械方法反复弯曲，基体材料受力后产生一定的弹塑性变形，表面氧化铁皮则由于不具有塑性且破坏强度较低，同时氧化铁皮与铁基体附着力差，这样当氧化铁皮由于不能适应金属形状变化而引起的内应力大于其破坏强度时，它便要破裂。
带材在经过弯曲辊时，上下表面处于不同的应力状态，最终产生不同形式的氧化铁皮剥落[1]。
带材在拉伸弯曲作用下，弯曲中性层从几何中心层移向弯曲内侧，弹复时以几何中心恢复弯形，弹复曲率变小，并产生剩余延伸率，使板带材留下拉长变薄的永久变形，从而实现矫直作用。
拉矫机能有效地消除热轧来料中的浪形和瓢曲等板形缺陷。
拉矫机工作辊受支撑辊轴承组元支撑，带钢经过工作辊时形成20°～ 25°的包角，在拉伸摩擦力的作用下，带动工作辊旋转，支承辊被动作同线速度运转。
带钢经过拉矫机时，除对工作辊表面形成正常的压力和磨擦力外，边浪将会形成像刀片一样的切削力冲击工作辊表面，浪形的冲击对辊面损伤严重，破磷过程产生大量氧化破碎片挤入带钢和辊面之间，形成对辊面的倾轧、擦划[2]。
2 工作辊失效机理分析
酸轧机组破磷拉伸矫直机工作辊的失效主要表现为深沟磨损。
从工作辊拉坏辊身取样检验，辊面硬度HRC63.5，硬化层深度6~7㎜，心部组织正常，表淬组织为隐晶马氏体+弥散碳化物，晶粒度11，这说明失效辊热处理工艺及结果已使GCr15材料对抵抗磨损做出了几尽所能贡献。
从工作辊的实际主要失效来看，主要为刨削磨损及磨料磨损形式，是由板带的边浪形冲击刮擦，特别是边浪犁刮加上坚硬氧化物的倾轧而形成，由于板材在运行的过程中，浪形的影响，板材对中的需要，将对工作辊除形成径向压力形成粘着磨损外，还将形成轴向力，轴向力将转化为工作辊两端旋转接头的承载力，在与两端挡板接触时将加大工作辊的旋转阻力。
使摩擦力大大增加，同时由轴向窜动时板的横向位移，将会使垂直于表面的分力没作用，在硬粒子上的分力使颗粒与表面间发生相对切向运动。
由此产生了表面剪切，划伤生成切屑，使表面产生沟槽，当表面与带尖角的硬颗粒发生剪切时，金属类似于连续切屑的形式被切去。
1550拉矫机工作辊由于主要对硅钢板进行弯曲，硅钢材料硬度远高于普通板材，另外由于含较高的硅，材料脆性大，边缘锋利，在与工作辊接触工作时，相当于很多的硬脆磨粒对工作辊加力冲击、切削，同时加上硅较高的氧化物，在加有运动力的磨料磨损中，颗粒的动能以塑性功形式消耗于塑性表层内。
这就使得表面被压陷式产生剪切变形。
当颗粒仅仅压陷表时，表面上被挤出层状的剥落物，但如发生剪切变形，材料被挖出表面，对脆性材料，颗粒的动能消耗于裂纹扩展，并使表面破碎。
从理论分析得出，低应力磨粒磨损主要可以从提高硬度来实现，而对于高应力磨粒磨损主要从碳化物强化考虑。
同时加上高硬度基体来实现，如果酸轧破磷工作辊无横向切削力，只考虑高应力磨损，可以采取表面碳化物喷涂技术来提高耐磨性。
有较高横向横切削力将会对表面碳化物涂层颗粒在基体上进行剪切而使颗粒脱落，这种涂层因对脆性断裂有敏感不宜使用，将无法使其性能得以发挥。
所以具有高热强度和高硬度的材料比热强度较低和硬度低的材料更耐磨料磨损和粘着磨损。
磨损表面的显微组织不均匀能影响磨损过程，因为像碳化物，夹杂金属间化合物和弥散相等的组织性能与基体不同，像碳化物这类硬的相组织，在一个相当硬的基体中分布很密，金属就耐磨料磨损。
3 提高工作辊寿命的措施
根据失效机理分析，针对酸轧线工作辊研制的一种高耐磨新材料BYCr2Co，BYCr12Co属工具钢类，抗高应力磨损组织优势主要在于含有大量碳化物Cr7C3.Co.VC。
碳化物的弥散分布及同坚韧基体的牢固结合，构成了抵抗高应力磨粒磨损的重要因素[3]。
BYCr12Co在碳化物硬度，基体韧性碳化物的量方面均优于GCr15，从而耐磨性大大提高。
4 效果对比
经拉矫机3个月的使用，用BYCr12Co制造的工作辊其平均寿命较GCr15提高140%，吨钢辊耗降低了70%，同时降低了换辊周期，提高了生产效率。
酸轧辊工况恶劣，BYCr12Co表现出优异的性能，替代原设计用料获得成功。
5 结论
GCr15、9Cr2Mo等传统材料抵抗应力磨损效果较好，如一般生产线：重卷线、剪切线、镀锌（锡）线、精整线等。
但对于板面质量要求高，矫直板材强度硬度高且有边浪，酸轧线破磷矫直等要求耐磨性很好或高应力磨粒磨损的生产工况已不适应。
BYCr12Co材料，碳化物数量多，硬度高，弥散分布且支承碳化物的基体韧性好，耐磨性大大提高，尤其在类似酸轧线这样高应力磨粒磨损工况更显耐磨损优势。
参考文献：
[1]张静漫，酸轧机组拉矫机在实际使用中出现的问题及原因分析，安徽冶金科技职业学院学报，2005年4月，第15卷第2期；
[2]于朝阳，贾明镜，热镀锌机组拉矫机延伸率分析，冶金设备，2009年第03期；
[3]胡庚祥，蔡洵，戎咏华，材料科学基础，上海交通大学出版社，2006年7月第2版；
[4]《BYCr12Co材料及热处理技术标准》（QB/BOYA-M15）。