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Introducción
Los trenes de laminación universales producen carriles pesados y perfiles de acero diversos. Durante el rodaje del carril, El desplazamiento axial de los calzos de rodillos crea grandes problemas para la precisión dimensional.. De hecho, El diseño racional y el mantenimiento regular de las placas de retención detienen directamente el movimiento axial del calzo de rodillo..
Este documento aborda las frecuentes averías de las placas de retención en la producción reciente.. Primero, Introduce la estructura de la placa de retención y las funciones principales.. Próximo, Explica la lógica completa de control hidráulico para placas de retención.. Luego analiza las causas fundamentales de las fallas típicas una por una.. Después, el artículo propone planes de actualización específicos. Todas las medidas de mejora se han puesto en producción real y ofrecen efectos evidentes y estables..
Palabras clave: laminador universal, placa de retención, falla mecanica, sistema de control hidráulico, mantenimiento del laminador
1 Estructura & Funciones de trabajo de las placas de retención
Un laminador universal contiene rodillos horizontales y rodillos verticales.. Los rodillos horizontales dan forma a la red de piezas de acero y se instalan en los calzos de los rodillos superior e inferior.. Los rollos verticales forman los bordes superior e inferior de los materiales y se fijan dentro de las carcasas de los rollos verticales..
La producción de rieles establece estándares estrictos para la precisión dimensional del paso. Por esta razón, el bloqueo estable de los calzos enrollables se vuelve extremadamente importante. Si las cuñas se desplazan axialmente, Los tamaños de rieles terminados están fuera de tolerancia., y el rodaje normal se interrumpirá.
Cuatro placas de retención accionadas hidráulicamente se montan en el lado de operación de la carcasa del molino.. Dos placas se encuentran en la entrada del molino., y los otros dos se sientan en la salida. Cada placa funciona en calzos de rodillo superior e inferior por separado..
Primero, Las placas de retención bloquean firmemente los calzos del rodillo durante el proceso de enrollado.. Bloquean completamente el desplazamiento axial causado por el impacto rodante.. Segundo, ayudan en el proceso de cambio de rollo. Al reemplazar los rollos, La carcasa del molino se divide en dos partes.. La carcasa del lado de transmisión permanece fija, mientras la carcasa del lado de operación se mueve hacia afuera.
En esta etapa, Las placas de retención se mantienen bloqueadas.. Llevan todo el juego de bobinas junto con la carcasa del lado de operación hasta la plataforma de cambio de bobinas.. Después de llegar a la posición designada, desbloqueo de placas de retención. La carcasa del lado de operación se separa de los conjuntos de rollos para finalizar el reemplazo de los rollos sin problemas..
2 Sistema de control hidráulico de placas de retención
El circuito hidráulico controla tres modos de trabajo de las placas retenedoras.: cerrar, ajuste de espacio y apertura. Todo el sistema incluye una válvula inversora electromagnética de 3 posiciones y 4 vías., una válvula de retención, una válvula reductora de presión, una válvula de bola electromagnética, Dos válvulas de mariposa unidireccionales y una válvula de rebose.. La válvula de rebose establece la presión máxima en 31.5 MPa. Cuatro cilindros hidráulicos y tuberías adaptadas completan todo el diseño hidráulico..
2.1 Modo de bloqueo
Los trabajadores terminan primero el ajuste de la separación entre rodillos.. Entonces el grupo de válvulas hidráulicas comienza a funcionar.. La bobina a de la válvula inversora se alimenta, y la válvula de bola electromagnética se abre al mismo tiempo.
El aceite presurizado fluye a través del puerto P hacia la cámara a de cada cilindro.. El aceite dentro de la cámara b regresa al tanque de aceite a través del puerto T. El vástago del pistón se estira hacia afuera.. Una vez que la cabeza de cuña de la placa de retención bloquea completamente el calzo, La válvula de bola electromagnética corta la energía.. Sella el aceite dentro de los cilindros para mantener una fuerza de bloqueo estable..
2.2 Modo de ajuste de espacio entre rollos
Después de una pasada de rodadura del riel, Los operadores necesitan reajustar los espacios entre rodillos.. en este momento, Las bobinas a y b de la válvula de inversión pierden potencia y permanecen en la posición neutral.. La válvula de bola electromagnética se abre para liberar presión..
El aceite en ambas cámaras del cilindro regresa al tanque de forma natural.. El vástago del pistón no soporta ninguna fuerza externa.. Los resortes de disco instalados en la cola de la varilla tiran de la varilla hacia atrás aproximadamente 0.5 mm por fuerza elástica. Se forma un pequeño espacio entre la cabeza de la cuña y el calzo enrollable.. Este espacio permite el libre movimiento de los rodillos durante la calibración del espacio..
2.3 Modo abierto para cambio de rollo
Cuando la bobina b de la válvula de inversión recibe energía, la válvula de bola electromagnética se abre. El aceite presurizado ingresa a la cámara del cilindro by empuja el vástago del pistón hacia adentro. El aceite dentro de la cámara a regresa a través del puerto T.
Después de que la varilla se retraiga completamente, todas las bobinas electromagnéticas cortan la energía. La placa de retención permanece abierta para el reemplazo del rollo.. Además, Dos interruptores de proximidad inductivos SBE se montan en la cola de cada cilindro hidráulico.. Detectan las posiciones de los vástagos del pistón en tiempo real y garantizan un funcionamiento seguro del equipo..
3 Análisis de causa raíz & Soluciones para fallas comunes de la placa de retención
El laminado de rieles genera una enorme fuerza de impacto en los rodillos de trabajo. Las placas de retención bloqueadas soportan todas las cargas de impacto transferidas.. La fuerza alterna prolongada crea múltiples fallas típicas. Las fallas comunes incluyen vástagos de pistón de cilindros rotos, placas de retención atascadas que no se pueden abrir, Pernos de la tapa trasera agrietados con fuga de aceite., retracción incompleta de la varilla y bloques bloqueados que atascan los calzos del rodillo.
Cuando las placas de retención bloquean las cuñas enrollables, No existe espacio libre entre las cabezas de las cuñas y los calzos.. Dividimos la fuerza del impacto en dos componentes mediante fórmulas trigonométricas.: F1=Fsinα y F2=Fcosα. La fuerza horizontal se equilibra con la resistencia a la flexión de la cabeza en T del cilindro y el vástago del pistón.. La fuerza axial influye directamente en la resistencia a la compresión del vástago del pistón..
3.1 Falla 1: Varilla de pistón rota causada por un ajuste de holgura inadecuado
3.1.1 Causa principal
La holgura cero es el estado ideal durante el bloqueo. Sin embargo, El ajuste manual rara vez alcanza este estándar.. Aparece fácilmente un espacio adicional entre las cabezas de las cuñas y los calzos enrollables..
La mordedura de acero instantánea genera un fuerte impacto.. Las cuñas enrollables se desplazan y chocan con la cabeza en T de los cilindros de retención.. La gran fuerza del componente vertical crea fatiga cíclica en secciones de varilla débiles. Finalmente, el vástago del pistón se agrieta por completo.
3.1.2 Pasos prácticos de manejo
- Cambiar las placas de retención al modo abierto, luego afloje completamente dos tuercas de ajuste en la cola del cilindro.
- Introduzca aceite presurizado en el puerto a para extender los vástagos del pistón.. Asegúrese de que las cabezas de las cuñas toquen los calzos enrollables sin espacio libre..
- Apriete la primera tuerca de ajuste hasta que toque los resortes del disco.. Gire la tuerca otro 1/4 doblar. La rotación crea un estándar. 0.2 Espacio en mm calculado por paso de rosca y ángulo de cuña. Instale contratuercas para evitar que se aflojen.
El 0.2 El espacio de mm permite que los resortes de disco tiren de las varillas hacia atrás durante el ajuste del espacio. Mientras tanto, Elimina el impacto de colisión durante la alimentación de acero y detiene la fractura de la varilla..
3.2 Falla 2: Placa de retención atascada y no se abre
3.2.1 Causa principal
El impacto y la vibración continuos durante el rodamiento del riel aflojan las conexiones roscadas entre las placas de retención y los vástagos del pistón.. Cuando el sistema hidráulico envía señales de retracción, la varilla gira libremente sin accionar los cabezales de las cuñas, lo que provoca que las piezas de bloqueo se atasquen.
La cabeza en T redonda original gira en relación con los bloques de cuña.. Una vez que los hilos se aflojan, El personal de mantenimiento no puede girar las varillas para restablecer las conexiones rápidamente.. Se necesita mucho tiempo de inactividad para reparar las placas atascadas.
3.2.2 Solución de mejora
- Reemplace las cabezas en T redondas con cabezas en T cuadradas. Las formas cuadradas restringen la rotación relativa entre las cabezas en T y los bloques de cuña.
- Convierta el vástago y el eje del pistón separados en un componente integrado de una sola pieza. La estructura integrada simplifica el montaje y permite una fácil rotación manual de las varillas para volver a enganchar las roscas sueltas en el sitio.
3.3 Falla 3: Pernos de la cubierta trasera agrietados y fuga de aceite hidráulico
3.3.1 Causa principal
Los cilindros trabajan bajo 10 Presión de bloqueo MPa durante el rodaje del riel. La presión se transfiere directamente a seis pernos de tapa M8 con grado 8.8 fortaleza.
El cálculo muestra que se alcanza la resistencia a la tracción de un solo perno. 800 MPa, golpes de límite elástico 640 MPa. La presión de impacto transitoria a menudo excede 10 MPa durante la producción. Los pernos sobrecargados se agrietan gradualmente y provocan fugas de aceite., que interrumpe el rodamiento continuo.
3.3.2 Medida de manipulación
El espacio de instalación limitado en las tapas de los extremos de los cilindros impide agregar más pernos. En su lugar, mejoramos las especificaciones de los pernos y la calidad del material.. Reemplace el grado M8 original 8.8 pernos con grado M10 10.9 pernos. Un mayor límite elástico y de tracción reduce en gran medida las fallas por agrietamiento de pernos..
4 Esquemas de actualización para circuitos de control hidráulico de placa de retención
4.1 Actualizar la configuración de la válvula reductora de presión & Posición de instalación
La válvula reductora de presión original establece la presión de bloqueo en 10 MPa solamente. Esta presión no puede proporcionar suficiente fuerza de sujeción.. Los calzos antivuelco vibran debido a un bloqueo incompleto y arruinan la estabilidad de rodadura..
Ajustamos la presión de tarado de la válvula para 20 MPa. Mientras tanto, Mueva la válvula reductora de presión a la tubería de entrada de aceite antes de la válvula de inversión de 4 vías y 3 posiciones.. Los datos de las pruebas de campo demuestran que el nuevo diseño ofrece un rendimiento de bloqueo estable y confiable..
4.2 Agregue acumuladores para la absorción de vibraciones
La fuerza de impacto sobre las cabezas de las cuñas crea una fuerte vibración cuando el acero ingresa al molino.. La vibración afloja las roscas de la cabeza en T y los pernos de fijación.. Mientras tanto, El aceite sellado dentro de la cámara del cilindro se comprime rápidamente y forma una acumulación anormal de presión..
Instalamos acumuladores hidráulicos en circuitos de control.. Los acumuladores absorben los golpes de presión instantáneos y reducen la vibración del sistema.. Detienen eficazmente el aflojamiento del hilo y el daño mecánico de la placa de retención..
