文章對河鋼唐鋼型鋼廠大型生產線生產的3#、4#鋼板樁系列型鋼導衛板使用情況進行分析，并提出了改良導衛裝置、優化調整方法、設計導衛板共用方案等措施。優化改進導衛板后，有效地改善鋼板樁產品質量，提高導衛板的使用壽命，簡化導衛裝配流程，降低生產成本。

鋼板樁是可以自由組合形成一種連續緊密的擋土或者擋水的鋼結構體，具有良好的市場前景。型鋼導衛裝置可以有效使軋件按一定的順序和正確的狀態在孔型中軋制[1]。為保證型鋼產品順利軋制生產實現高精度尺寸控制，需要設計合理實用的導衛裝置。本文通過工藝優化和控制，提高導衛板的使用效果，延長導衛板使用壽命，有效降低鋼板樁生產成本，提高產品質量，以最優質的產品回饋市場，提高企業競爭力。

設備概況及存在問題

目前大型型鋼生產線采用二輥可逆式開坯軋機2架、可逆水平二輥精軋機1架、單道次精軋機1架進行軋制生產，產品以大規格角鋼、高強U型鋼、電極扁鋼、鋼板樁、方鋼為主。為適應市場新形勢，在型材激烈的市場競爭中站穩腳跟，型鋼廠開發生產3#、4#鋼板樁型鋼。鋼板樁廣泛應用于建筑基礎施工，具有高效、便捷、安全的特點，是地基項目水利工程的高效、環保型建筑鋼材[2]。在軋制生產鋼板樁時，導衛板需要引導軋件穩定進出軋機，保證軋制順利。大型線原導衛板采用組合式設計，其中BD2、F1軋機導衛板結構主要由1塊組合下衛板、1塊上衛板、2塊導板組成，見圖1。

此類導衛板在生產過程中的主要問題有：

(1)下衛板采用組合式設計，中間大衛板與兩側小衛板之間采用軸固定方式，導致組合衛板無法實現兩小衛板左右調整，實際安裝過程中發現組合下衛板縫隙過大，軋件一旦有下軋趨勢，易發生卡入衛板縫隙情況，造成不必要的甩鋼，鋼料下軋時小衛板磨損嚴重。

(2)上衛板無法有效引導軋件進入軋機，上衛板與軋件接觸部分主要由斜線段、過渡圓弧、平線段三部分組成，在實際生產過程中上衛板開口角度與平段部分長度配比使用不合適，易產生卡鋼和軋件傾斜事故。

(3)左右導板間距取決于上一道次軋件寬度，即使是同一根軋件，頭、尾、中間各部位的寬度也存在較大變化，頭尾較寬[3]。因此，現場導衛需要根據實際軋件情況調整導板，原導板無法實現現場調整，需將軋輥抽出方可調整，嚴重影響生產順行。

(4)軋機導衛板屬于消耗工藝件，在生產時導衛板達到使用極限時需要進行及時更換，原導衛板采用單道次孔型獨立設計，K1~K6孔分別對應單獨一套導衛板，導致導衛備件制作周期長，生產成本高。

原因分析及改進措施

下衛板優化設計

(1)原兩側小衛板與大衛板間采用軸連接方式固定，此種固定方式導致了大衛板與兩側小衛板間空隙過大，鋼料下軋時的主要受力位置正處于縫隙位置附近，容易產生鋼料卡入導衛板事故。同時，小衛板會因鋼料軋出時產生的振動而翹起，造成甩鋼事故，見圖2。為保證衛板的使用效果，將衛板的裝配方式更改，選擇獨立裝配小衛板結構。獨立裝配設計時還要考慮小衛板的強度，以此為基礎優化小衛板的對應形狀，對小衛板的寬度進行有效加寬并運用布爾運算設計彎曲符合孔型的3D圖紙，見圖3。

(2)在鋼板樁軋制過程中，由于鋼板樁的斷面結構較為復雜，鋼料各道次腹板與翼緣壓下量不同，頭部會產生20 cm左右的“鋼料頭”。這種頭部鋼料會與中間衛板端部直接接觸，鋼料頭部有時會出現下軋的狀態，為了防止鋼料軋入下衛板端部，發明設計入口誘導裝置，見圖4。通過引導裝置(1和2)與優化導衛板的配合，保證了鋼料穩定進入軋機。

(3)在衛板設計過程中，軋輥與衛板之間接觸部分同樣重要，見圖5。其中，a表示槽底與衛板上表面的距離，b表示衛板的上表面到衛板尖端的距離。在進口衛板設計時，一般a、b取值5~10 mm。鋼板樁咬入時腹板先進入軋輥孔型，為了防止卡鋼要保證有足夠的開口度，同時盡量防止因裝配不夠精確導致軋輥軋到衛板，因此a取20 mm，b取5 mm。

上衛板優化設計

優化設計后鋼板樁上衛板與軋件接觸部分主要由斜線段、過渡圓弧、平線段三部分組成，斜段部分可以使軋件向下運動進入孔型，過渡圓弧可以防止軋件刮傷，平線段部分同下衛板共同配合扶正軋件穩定進入軋機，通過上衛板和下衛板的共同配合，可以減弱咬鋼時軋件產生傾斜趨勢，使軋件順利進入軋機，見圖6。

導板優化設計

左右導板間距取決于上一道次軋件寬度，即使是同一根軋件，頭、尾、中間各部位的寬度也存在較大變化，頭尾較寬[3]。因此，現場導衛人員需要根據實際軋件情況調整導板，原導板螺栓固定采用下固定式，在裝配軋機上后無法左右橫移導板，影響軋制效果。為此，將兩側導板設計為整體螺栓固定式，通過調整導板上固定螺母去實現快捷調節導衛，見圖7。

導衛的適用性和共用性改造

在生產過程中，原設計導板只能一塊導板對應單一孔型，造成了一旦導板損壞時將無法保證及時有效補充備件，同時影響了生產準備、裝配效率。

針對以上問題，對各道次導板與軋輥接觸圓弧進行了統計，在保證導板作用時，選取最大的輥徑設計共用導板，解決共用性、適用性不強的問題。共用設計后也有效地降低了生產工藝備件的設計成本。

結束語

優化設計后導衛板結構更適合現場實際生產要求，對重點位置的強化解決了導衛板使用壽命短的問題；鋼板樁導衛板優化的方法同樣適用于型鋼兩輥可逆軋機要求，為其他品種鋼導衛設計優化提供寶貴經驗。

文章來源——金屬世界