如 图 ５ 。
从过 程计算 机 记 录 的速 度趋 势 发 现 ， 轧 制 在 过程 中 咬钢瞬 间上下辊 速差 达到 ７ ５ｒｍｎ 远远 ． ／ ｉ， 超过偏 差 １ｒｍｎ正 常水平 ， 辊辊 速 瞬 间降低 ， ／ ｉ 上 导致 下辊 承担扭 矩 瞬 间增 大 ， 下 辊首 先 断 裂 的 是 重要原 因。经查 前一道 次咬入 和抛 出时分 别产 生 了 ２４ ／ ｎ和 ３４ ／ ｉ ．７ｒｍｉ ．８ｒｒｎ的速 度差 ， ａ 同时 实物
Ｌ ｎ ｎ ｈ ｎ ｉｈ ｏ ｉＭｉｇ ａ ｄ Ｚ ａ ｇ Ｌ ｅ ａ
ｆ ｎ ａ ｏ ｎ ｔ ｌ ｏ Ｌ ） ｄｎＩ ｎａｄＳ ｅ Ｃ ． ｔ Ｈａ ｒ ｅ ｄ
Ａｂ ｔａ ｌ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｄ ｔｉ ｄ ｙ ａ ａｙ ｅ ａ ｓ ｓ ｏ ｏ ｋ ｒｌ ｂ ｅ ｋ ｇ ｔｔ ｅ ｃ ￣ ｒ ｂ ｔ ｌ ｇ ａ ｈ ｃ ｅ ａ ｎ － ｓ ｒ ｃ ｈ ｓ ａ ｅ ｅａ ｌ ｌ ｎ ｌｓ ｓ ｅ Ｈ ｅ ｆ ｗ ｒ ｏ ｒ ａ ａ ｅ ａ ｈ ｏ ａ ｙ ｍｅａｌ ｒ ｐ ｉ ｘ ｍｉ ａ ｅ ｌ ｏ ｔ ｎ， ｌｒｓ ｎｃ ｆ ｗ ｄ ｔｃｉ ｎ ，ｓ ｅ ｇ ｈ ｒｖｅ ｏ ｈ ｒ ｋ ｎ ｗｏ ｋ ｒ ｌ，ｄｉ ｅ ｏ ｑ ｅ ａ ｄ ｐ ａｅ ｆ ｔ ｅ ｓ ｒｖ ａｓｃ ｕ ｅ ｉ ｕ ｔ ｏ ｉ ａ ｅｅ ｔ ｏ ａ ｌ ｏ ｔ ｎ ｔ ｉｗ ｎ ｔ ｅ ｂ ｏ ｅ ｒ ｌ ｒ ｓ ｔｒ ｕ ｎ ｌ ｔ ａｎ ｓ ，ｅ ｅ ｌ ａ ｓ ｓ ｒ ｅ ｏ ｖ ｌ ｏ ｏ ｋ ｒ ｌ ｂ ａ ａ ｅ ｂ ｎ ｌｚｎ ｎ ｏ ａｉ ｇ ｔ ｅｒ ｌｖ ｔ ａａ， ｓ ｂ ｉｈ ｓｔｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｅｍｅ ｓ ｒ ｓａ ａ ｎ ｔ ｈ ｏ ｋ ｆｗ ｒ ｏ ｒ ｋ ｇ ｙ ａ ａｙ ｉ ｇ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｅｅ ａ ｔ ｅ ｔ ｌ ｅ ｒ ｖ ｎｉ ａ ｕｅ ｇ ｉ ｓ ｔ ｅ ｗ ｒ ｌ ｅ ｎ ｈ ｎ ｄ ａ ｓ ｈ ｖ ｒ ｌ ｂ ａ ａ ｅ，ｉ ｅ ，ｏ ｔ ｚｎ ｈ ｒ ｉ ａ ａ ｓｓ ｈ ｄ ｌ ｎ ｓａ ｌ ｈ ｎ ｏ ｑ ｅ ｉｔ ｒ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｗ ｅ ｌ ｎ ｏ ｒ ｋ ｇ ｅ ． ． ｐ ｉ ｉｇ ｔ ｅ ｏ ｉ ｎ ｐ ｓ ｃ ｅ ｕ ｅ ａ ｄ ｅ ｔ ｉ ｉｇ ｔ ｒ ｕ ｎ ｅ ｌ ｋｎ ｒ ｔｃｉ ｈ ｎ ｒ ｌ ｇ ｍｉ ｇ ｌ ｂ ｓ ｏ ｏ ｏ ｉ ｉ ｈ ｐ ｅ ｆｔ ｐ ｚ ｉ ｒｆ ｅ，Ｓ ｓ ｔ ｒ ｖ ｎ ｘ ｅ ｓ ｅ ｒ ｌ ｎ ｏ ｄ ａ ｄ ａ ｏｄ ａ ｙ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｑ ｉ ｍｅ ｔａ ｃ — ｎｔｅｓ ｅ ｄｏ ａ ｅｏｄｐｏ ｌ ｒ ｉ Ｏ ａ ｏ ｐ ｅ ｔｅ ｃ ｓ ｉ ｏｌ ｇ ｌａ ｎ ｖ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｒｅ ｕ ｐ ｎ ｃ ｉ ｅ ｖ ｉ ｏ
Ｃａ ｓ ｓＡｎ ｌ ｓｓａ ｕ ｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ ｏ ｏ ｋ Ｒｏｌ ｕ ｅ ａｙ ｉ ｎｄ Ｃｏ ｎ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｆＷ ｒ ｌ
Ｂｒ ａ ａ ｅ ｉ ｉ ｅ ａ ｄ Ｈｅ ｖ ａ ｅ Ｍ ｉ ｅ ｋ ｇ ｎ Ｗ ｄ ｎ ａ ｙ Ｐｌ ｔ ｌ ｌ
速度 、 制 速度 、 钢速 度 以及选择 ３种速 度的合 轧 抛 理切 入 点 ， 自动实 现轧 机 低 速咬 钢 、 高速 轧制 、 低
参考 Ｇ ／ １０ Ｂ Ｔ ５４—２０ ０ ８附 录 Ｂ： 墨 铸 铁 轧 球
速抛钢的梯形速度轧制功能。这一功能的优点是 既降低 了咬人和抛钢时对轧钢机械设备 的冲击 ， 又保障了所需的轧制节奏； 缺点上 、 工 作辊 的 电流 变化 数 据 分 下 析， 上辊电流是逐步增大 ， 下辊电流是逐步增大后
ｉ ｏ ｎ
当 日过 程机数 据 轧 制 力 矩 为 ２４ ０ｋ ・ ８ Ｎ １５３ 动 力矩计 算 ．．
（．７ ３ １７×１ ）＝ ． ７×１ ７Ｐ ６ ． Ｐ ０ ６６ ０ ａ＝ ６ ７ Ｍ ａ
轧制时采用梯形速度 ， 其角加速度设定为每 ０ ２ｓ ． 的加 速 度 ２９ ／ ， １． ／ 计 算 出下 ．２ｒｓ即 ４ ６ｒｓ，
钢板也存在明显的波浪和扣头现象（ 如图 ６ 。辊 ）
速 差导 致上下 辊 产 生过 大 的 阻力 矩 ， 造 成此 次 是 从 Ａ Ｃ系统 获 得 数 据 显 示 ， 七 道 次 压 下 Ｇ 第 量 ２ ． ｍ， 次压 下率达 到 ２ ．３ 。 制 力为 ７ ５ｍ 道 ９７ ％ 轧
４ ６ Ｎ。 ０９ ４ｋ
传 动扭 矩 Ｍｃ ＋ ＋Ｍｄ＞３１８ｋ ｍ ＝ ２ Ｎ・
传动扭矩 Ｍ 超过最大扭矩 ３ ０ Ｎ ｍ是此 ｃ ０ｋ ． ０ 次 断辊 事故 的直接 原 因。
由此分 析 ， 在进 行梯形 轧制 时 ， 速产生 动力 升
常 ， 巨大震动， 符合疲劳断裂特征 ， 有 不 可以排除 轧辊材 质原 因产 生疲 劳断 裂 。
第１ ７卷第 ５期
・
宽厚板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ ＨＥ ＡＶＹ Ｐ ＡＴ Ｌ Ｅ
Ｖ １１ ． ． ｏ ． ７ Ｎｏ ５
Ｏｃｏ ｅ ２ １ ｔｂ ｒ ０ １
３ ’ ２１ 年 １ ０ ０１ ０月
宽厚 板轧 机工 作辊 断裂原 因分析 及对 策
李 明 张 立超
（ 邯郸钢铁 有限责任公 司）
ｄｅ ｔ ｎ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｍｅａ ｏ ｒ ｐ ｉ ｘ ｍｉａｉｎ， ｏｌ ｇ ａ ｈ ｐ ｅ ｆ ｒ ｐ ｚ ｉ Ｐ ｏ ｌ ｏ ｕ ｎ ｅｌ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｙ ｒｓ ｔｌ ｇ ａ ｈ ｃ ｅ ａ ｎ ｔ ｏ Ｒ ｌ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｄ ｏ ａ ｏｄ， ｒ ｆ ｅ ｔｒ ｅ ｉｔ ｒ ｋｎ ｒ ｔｃｉ ｉ ｔ ｔ ｅ ｉ ｑ ｏ ｏ
事 故 的重要原 因 。
２ 改 进措施
１５ ２ 轧制 力矩 计算 ．． 根 据下 辊半 径 Ｒ＝ ．９ｍ， 七道 次 压 下 量 ０ ４ 第 ｚ ２ ． ｍ， 制力 为 ４ ６ Ｎ。力臂 系数 ｌ ７ ５ｍ 轧 ｈ： ０９４ｋ 取 ０５ ， 算 出下辊 轧制 力矩 ： ．２ 计
＝
２ ４ Ｎ ・Ｉ ７３ ｋ ｌ ｌ
根据卡环槽靠辊身端辊颈直径 ｄ ０６ ３Ｉ． ＝ ． ０ Ｉ Ｔ 圆弧 ｒ ０ ０ ｍ， ＝ ． １ 查应力集中系数表 ， 得出应力集 中系数为 １５５ ， ．８ 因此剪切应力值 ： ５
ｒ＝ １ ５ ５ ５ ・ ． ８ ＝１ ５ ５５ ×ｌ３ ６ ８ ０ ． ８ ３ ６／
辊动 力矩 Ｍｄ ：
Ｍ ｄ ＝ ＦＲ ＝ ｍＲ ３） １１
ｄｔ
＝
选取 两 支 断 辊 辊 颈 强 度 较 小 值 ＝４ ０ ８ Ｍ ａ计算安全系数 ： Ｐ，
安全 系数 ＝ ／ ４０ ６． ７２ ＾ｒ＝ ８ ／６７＝ ． 安 全 系数 大 于 ５ 因此 辊 颈 强 度 满 足 正 常 轧 ， 制要求 。
＋朋 ＝２ ４ ０＋６ ８ ４８＝３ ２ Ｎ ・ｍ １ ８ ｋ
某厂使用新辊直径为 ｌ ５ ｍ， ０ｍ 报废直径为 ０
９０ｍ 以下 ， 故 辊辊 径 ９０— ８ ６ ｍ 事 ７ ９ ０ｍｍ， 为使 均 用 后期 ， 由于 可逆 轧 制 ， 交 变应 力 ， 颈 和辊 头 受 辊 处均 可 能存 在疲 劳倾 向。但 若 辊 颈疲 劳 断 裂 ， 不 会造 成 下 辊 扁 头 也 同 时 断 裂 。且 断 辊 时 响 声 异
体＋ 碳化物 ， 级 ， ３ 碳化物含量 ＜ ％。 ５
断 口 Ｂ点 （ 距外 圆约 １０ ｍ 组织 形貌 见 图 ０ ｍ）
又减小 ， 且上辊电流值远大于下辊电流值， 据此可 判 定下辊 先 断裂 ， 上辊 不能 单 独 承 受过 大 的扭 矩
随后扭 断 。
１Ｃ ， 点石 墨形 态 为 团、 虫 ， （ ）Ｂ 团 ３级 ， 化 率 球 ８ ％ ； 织 为珠光 体 ＋碳 化 物 ， ０ 组 ３级 ， 化 物 含 量 碳
辊及球芯复合轧辊辊颈组织检验的规则及判定方 法， 对两支 断辊金 相组织进 行 了石墨 形态判 定 、 石
墨球 化评 级 、 碳化物 及铁 素体数 量评级 。 辊颈
１ １ １ 上 辊金相 检测 ．Ｉ
辊颈表面 Ａ点组织形貌见图 １ｂ ， （ ）Ａ点石墨
形 态为 团 、 团虫 ， ， 化 率 ８ ％ ； 织 为 珠 光 ３级 球 ０ 组
Ｍ ＝Ｐ Ｘ ■
２ １ 优化 梯形 速度设 计 ． ２１ ００年某 厂 宽 厚 板 线 实施 了梯 形 速 度 轧 制 改造 ， 改造过 程 中未 考 虑 升速 过 程 产 生动 力 矩 在
对压下规程的影 响， 要求梯形轧制攻关组首先根
据 设备 能力 和品种 开 发轧 制 的需 要 ， 确定 所 需 的
摘
要
从断裂工作辊 的金相检测 、 超声波探伤 、 度校核 、 强 传动扭矩和板型等 方面 ， 详细分析 了工作辊辊
头断裂原因 ， 针对工作辊断裂原因制定了防范措施一在采 用梯形速 度轧 制时 ， 优化原有 压下 规程 、 建立扭矩 联 锁保护 ， 避免轧 制负荷过大 ， 造成 生产 和设备事故 。 关键词 金相检测 梯形速度轧 制 扭矩联锁保护
＜５ ％
通 过对工 作 辊辊 头 断 裂原 因分 析 ， 制定 改进
第５ 期
李 明等： 厚板 宽 轧机 工作辊断裂原因分 析及 对策
・ ３・ ３
Ｗ ＝ ￣ｄ３ ６ ＝３ ４ ×０． ４ ／１ ＝３．１ ／ｌ ．１ ５５３ ６ ７７ × ｌ 。ｍ ０＿
： ０ ６ ０５ ４ ４× ．２×Ｖ ．９× ７５× ．０ ９ ｏ４ ２ ． ００ １
式 中 ： 为下辊 质量 ， ＝ ９４０ｋ。 ｍ ２ ５ ｇ
１５４ 传动扭矩计算 ．． 已知主机传动 额定扭矩 为 ｌ３６ｋ ｍ， ３ Ｎ・ 过
载 系数 ２２ ．５倍 ， 大传 动扭矩 为 ３００ｋ ・ 最 ０ Ｎ ｍ。 不考 虑摩擦 力矩 时 ， 动力 矩和静 力矩 合值 为