2024年4月11日发(作者：锐映颖)
粗轧接轴平衡原理与改进
一、概述
在轧钢生产线设备中，接轴是不可缺少的部件，对于自身重
量较大的接轴，为消除接轴在轧钢过程中造成轧辊摆动，采用接
轴平衡装置来消除接轴自身重量对轧辊传动系统造成的影响。
1250mm热连轧R1粗轧机为二辊可逆轧机，与E1立辊轧机
一起将加热后的板坯进行经5~7道次轧制，轧制成30~45mm厚的
中间坯。
二、粗轧接轴平衡性能参数
传递扭矩：2300 KNm 单根(2.25倍过载)
切断扭矩：5300 KNm 单根(5倍过载)
最大回转直径：Φ1080 mm
转 速：40/80 r/min
液压平衡：采用巴氏合金套，稀油循环润滑
下平衡缸：Φ240/Φ210×200 mm
上平衡缸：Φ180/Φ150×505 mm
平衡压力：16 MPa
润 滑: 十字头轴承干油注入。
材 料: 合金锻钢
三、原理与问题分析
R1粗轧接轴平衡缸是一种立式安装的柱塞缸(见图)，R1轧
机上、下传动接轴(各重46.68t)各由两根液压缸来平衡。在工
作时液压缸内部通油，因液压缸两腔联通，实际液压缸工作面积
为缸杆的横截面。柱塞杆通过平衡框架对轧机接轴进行平衡。两
液压缸通过十字交叉的两个销轴定位安装，保证缸头与圆柱销的
完好接触。
因接轴平衡立柱位于接轴重心位置，计算平衡缸压力时接轴
力臂可不作考虑。上接轴平衡缸通过杠杆支承上接轴，接轴重心
刚好位于杠杆中心位置，上接轴平衡缸需给定平衡重量按
22258kg计，下接轴平衡缸需平衡重量38294kg。计算得出上接
轴平衡压力126bar，下接轴平衡压力110bar。
因主体设备的结构因素，上、下传动接轴均处于地坑之中。
特别是下接轴平衡缸，位于接轴平衡框架内，周围空间十分狭小。
更换一套液压缸耗时需18小时以上。
上下接轴平衡液压缸缸头都是以螺纹连接的形式安装在缸
杆上，但缸头的结构形式有所不同。上接轴平衡缸缸头选用半瓦
式结构，缸头托住杠杆臂下的销轴，缸头与销轴可脱离。下接轴
平衡缸缸头采用销孔内衬铜套形式，缸头与平衡托架销轴
φ200H8/f7小间隙配合。由于粗轧钢坯咬入和抛钢时瞬时冲击
很大，特别是抛钢瞬间，下轧辊带动接轴有小量弹跳，因速度极
快，平衡缸难以在瞬间保持跟随。下接轴通过销轴拉动下平衡缸
缸头，造成粗轧下接轴平衡缸缸头螺纹处经常断裂。因更换液压
缸困难，只好临时采用焊接缸头的方案处理。但每次处理后不超
过半个月的时间就会再次断裂，需重新焊接。
四、改进措施
通过对上下接轴平衡缸缸头的结构形式分析，认为上接轴平
衡缸头半托瓦形式比较合理。安排将我厂订购的下平衡缸缸头外
委进行加工。将缸头上半部切除，并加工15*15°楔形倒角，内
衬铜套也加工成相应半圆，用压板将铜套固定好，改成半圆形缸
头托起平衡架销轴的方式备用。因断裂的下平衡缸缸头螺纹断在
缸杆内，难以取出。我厂利用大中修时间将下接轴平衡缸更换，
更改后效果较明显，未再发生接轴平衡缸缸头断裂现象。
五、结论
下接轴平衡液压缸缸头结构形式经改造后投用10个月，未
出现任何故障。对比接轴平衡缸头更改前后效果表明：此改造方
案是符合现场及生产要求的，改造的成功方便了设备维护，大大
降低了工人的劳动强度和设备故障时间。
2024年4月11日发(作者：锐映颖)
粗轧接轴平衡原理与改进
一、概述
在轧钢生产线设备中，接轴是不可缺少的部件，对于自身重
量较大的接轴，为消除接轴在轧钢过程中造成轧辊摆动，采用接
轴平衡装置来消除接轴自身重量对轧辊传动系统造成的影响。
1250mm热连轧R1粗轧机为二辊可逆轧机，与E1立辊轧机
一起将加热后的板坯进行经5~7道次轧制，轧制成30~45mm厚的
中间坯。
二、粗轧接轴平衡性能参数
传递扭矩：2300 KNm 单根(2.25倍过载)
切断扭矩：5300 KNm 单根(5倍过载)
最大回转直径：Φ1080 mm
转 速：40/80 r/min
液压平衡：采用巴氏合金套，稀油循环润滑
下平衡缸：Φ240/Φ210×200 mm
上平衡缸：Φ180/Φ150×505 mm
平衡压力：16 MPa
润 滑: 十字头轴承干油注入。
材 料: 合金锻钢
三、原理与问题分析
R1粗轧接轴平衡缸是一种立式安装的柱塞缸(见图)，R1轧
机上、下传动接轴(各重46.68t)各由两根液压缸来平衡。在工
作时液压缸内部通油，因液压缸两腔联通，实际液压缸工作面积
为缸杆的横截面。柱塞杆通过平衡框架对轧机接轴进行平衡。两
液压缸通过十字交叉的两个销轴定位安装，保证缸头与圆柱销的
完好接触。
因接轴平衡立柱位于接轴重心位置，计算平衡缸压力时接轴
力臂可不作考虑。上接轴平衡缸通过杠杆支承上接轴，接轴重心
刚好位于杠杆中心位置，上接轴平衡缸需给定平衡重量按
22258kg计，下接轴平衡缸需平衡重量38294kg。计算得出上接
轴平衡压力126bar，下接轴平衡压力110bar。
因主体设备的结构因素，上、下传动接轴均处于地坑之中。
特别是下接轴平衡缸，位于接轴平衡框架内，周围空间十分狭小。
更换一套液压缸耗时需18小时以上。
上下接轴平衡液压缸缸头都是以螺纹连接的形式安装在缸
杆上，但缸头的结构形式有所不同。上接轴平衡缸缸头选用半瓦
式结构，缸头托住杠杆臂下的销轴，缸头与销轴可脱离。下接轴
平衡缸缸头采用销孔内衬铜套形式，缸头与平衡托架销轴
φ200H8/f7小间隙配合。由于粗轧钢坯咬入和抛钢时瞬时冲击
很大，特别是抛钢瞬间，下轧辊带动接轴有小量弹跳，因速度极
快，平衡缸难以在瞬间保持跟随。下接轴通过销轴拉动下平衡缸
缸头，造成粗轧下接轴平衡缸缸头螺纹处经常断裂。因更换液压
缸困难，只好临时采用焊接缸头的方案处理。但每次处理后不超
过半个月的时间就会再次断裂，需重新焊接。
四、改进措施
通过对上下接轴平衡缸缸头的结构形式分析，认为上接轴平
衡缸头半托瓦形式比较合理。安排将我厂订购的下平衡缸缸头外
委进行加工。将缸头上半部切除，并加工15*15°楔形倒角，内
衬铜套也加工成相应半圆，用压板将铜套固定好，改成半圆形缸
头托起平衡架销轴的方式备用。因断裂的下平衡缸缸头螺纹断在
缸杆内，难以取出。我厂利用大中修时间将下接轴平衡缸更换，
更改后效果较明显，未再发生接轴平衡缸缸头断裂现象。
五、结论
下接轴平衡液压缸缸头结构形式经改造后投用10个月，未
出现任何故障。对比接轴平衡缸头更改前后效果表明：此改造方
案是符合现场及生产要求的，改造的成功方便了设备维护，大大
降低了工人的劳动强度和设备故障时间。