二十辊轧机的板形调控手段中，一中间辊的在线横向窜动是最常用，也是最有效的调控方式。推-推式中间辊横移作为一种常用的结构方式，其横移轴承非间接接触中间辊辊端进行推动，横移轴承的最常见损坏形式是轴承外圈爆裂。横移轴承的爆裂会使一中间辊头断裂，磨损辊身导致轧辊报废，严重时会导致轧机内起火，危害非常巨大。于是对横移轴承爆裂的原因进行了分析，并提出对应改进措施。在实际生产中，该改进措施明显降低了横移轴承的爆裂频率，减少了事故发生，提高了生产效率。

  二十辊轧机的板形调控手段，包括分段凸度调整和一中间辊的在线横向移动，其中一中间辊的横向移动是影响板形最直接的调控方式[1] 。二十辊轧机的中间辊横移全部都是在线调整，这对实现横移的装置提出了较高要求。目前二十辊轧机的横移装置方式大致上可以分为推-拉式和推-推式，其主要区别是推-拉式只在传动侧设置横移油缸，通过接轴、哈弗套等机构连接一中间辊头，实现一中间辊横移的前进与后退。推-推式横移在操作侧和传动侧分别设置横移油缸，推动辊头实现前进与后退。推-推式横移结构推动辊 头的方式也有几种形式，一种是在一中间辊头设置有轴承套，通过推块推动轴承套实现横移。另一种是利用轴承直接推动一中间辊辊头。本文讨论的是在轴承非间接接触中间辊辊头的这种推动形式下，横移轴承的失效问题。

  横移轴承最常见的失效形式是轴承外圈爆裂，如图1所示。横移轴承爆裂后，若未及时停车，一中间辊会继续向损坏位置横移，导致辊头断裂，磨损辊身致轧辊报废，严重时会导致轧机内起火，危害非常巨大。

  本文对横移轴承爆裂的原因做多元化的分析，并提出对应改进措施。在实际生产中，该改进措施明显降低了横移轴承的爆裂频率，减少了事故发生，提高了生产效率。

  轴承接触式推-推式横移结构的原理是在横移油缸的前端设置竖向旋转的轴承，推动旋转的一中间辊辊端，实现一中间辊的移动。轴承接触辊端的情况如图2和图3所示。

  在轧制过程中，轧辊从始至终保持一定的旋转速度，进行横移动作时，轴承首先接触辊端并跟随轧辊一起转动，再对辊端施加一定的推力，实现轧辊的移动。在这样的一个过程中，轴承外圈与辊端面接触方式为线所示，而轴承最佳使用方式为整个外圈面受力，因此这种接触方式对轴承外圈的材料硬度、韧性等指标都提出了特别的条件，也使横移轴承成为需要定期更换的易损件。

  在二十辊轧机的生产的全部过程中，一中间辊的横移是在线进行的，因此横移轴承的寿命与多项因素都有密切关联，下面就一些常见因素进行分析。

  1）来料板形差，特别是存在楔形，即板带横向厚度不均匀时，轧制力的压下会导致轧辊操作侧和传动侧受力不均匀，导致一中间辊产生横向的推力，使一中间辊端对某一侧横移轴承始终有较大的推力，该侧轴承寿命会明显缩短。

  2）发生断带等事故时，可能使一中间辊产生横向冲击，横移轴承受到撞击而碎裂。

  3）一中间辊横移的调控通常是在启车前预设横移位置，在轧制低速阶段进行实时调控，待板形稳定后，再轧提高制速度。低速阶段轧制力大，轧辊转速低，轧辊间摩擦力大，因此横移轴承在推动一中间辊时负荷大。尤其是在来料板形差的情况下，需要在低速轧制时频繁调整横移，加剧轴承的磨损，导致轴承寿命降低。

  目前常用的推-推式一中间辊的辊端有两种形式，一种是轧辊辊身和辊端为一体加工成型，辊头与辊身同轴度高，辊端尺寸精度误差小，但缺点是一旦横移轴承发生爆裂，一中间辊的横向窜动会导致辊头断裂，整个轧辊报废。另一种是辊头用螺栓装配在辊身，这种形式对辊头加工精度，磨辊车间的装配精度都有要求。

  当一中间辊辊头与辊身同轴度不足时，轧辊转动会导致辊头产生晃动。由图2能够准确的看出，当轧辊辊头的中心线进入轴承接触面后，轧辊的左右旋转方向在轴承表面正好相反，会直接烧磨轴承外圈，导致轴承外圈快速爆裂。

  在轧机设计和横移的控制策略上，一中间辊端与横移轴承的间距通常控制在1mm左右。当一中间辊头装配精度超差时，轧辊两端长度变长，关闭前门后，操作侧横移轴承和传动侧横移轴承同时顶住一中间辊。特别是配备液压前门锁的轧机，关闭前门会导致两侧横移轴承在静态时就承受较大压力，加剧轴承的损坏。

  二十辊轧机的轧辊多，每根轧辊的直径变化都可能会导致轧辊辊端的位置变化。在轧机设计时，都会考虑最大辊径与最小辊径下的轧辊辊端位置，从而确定所有轧辊辊端的止推机构位置。对于一中间辊，横移轴承的设计位置一定要保证在辊径应用限制范围内，轧辊中心线不与轴承面相交。但在实际生产中，生产者为提高轧辊利用率，使用超辊径设计范围的轧辊，并绕过配辊程序，手动进行配辊。这种情况下，轧辊中心线可能进入了轴承面，导致轴承烧磨，加剧轴承的损坏。

  在二十辊轧机的生产中，推-推式横移轴承本就属于易损件，需要定期更换。对于未达到预期使用周期，频繁的发生横移轴承爆裂，根据上述缘由分析， 提出以下几点对策：

  1）标准轴承的外圈为轴承钢材质，材质密度大，硬度高，但标准轴承的使用方式为整个外圈面受力，横移轴承这种外圈非间接接触的使用方式，需要定制专用轴承，轴承外圈采用渗碳钢制造，并进行加厚，使轴承外表面硬度高，外圈内部韧性足，以直接应对轧辊的磨损和冲击。

  2）提高允许横移调控的轧制速度。轧制速度低时，需要的横移力更大，轴承载荷更大，因此通常轧机调试时将允许横移调控的轧制速度设定在大于60 m/min。根据来料的实际板形情况，该速度难以满足调控要求，因此一些钢厂将允许横移调控的轧制速 度降低到20m/min，这会导致横移轴承的负荷加大，常规使用的寿命明显降低。因此在越高的轧制速度下进行横移，越能有效减轻横移轴承的负荷，延长其使用寿命。

  3）定期对左右横移轴承进行互换，由图2能够准确的看出，横移轴承的受力多为偏载，定期互换能均匀轴承外圈的磨损情况，避免轴承外圈因单边疲劳而爆裂。

  4）优化来料板形，降低一中间辊产生的横向推力，同时好的板形能避免频繁的横移调控，减少横移轴承的使用，提高使用寿命。

  5）确保一中间辊头的加工、装配精度，保证辊头与辊身的同轴度，以及辊端的长度精度。

  6）优化横移控制策略，避免两侧横移油缸同时出力，使两端轴承同时顶住辊头。同时检查关门后一中间辊端与横移轴承的间距，通常认为该间距在1mm 左右最佳。

  7）复核横移轴承的设计位置，要保证在辊径应用限制范围内，轧辊中心线不与轴承面相交。同时避免超辊径范围使用轧辊。

  本文对二十辊轧机推-推式横移轴承爆裂的原因进行了分析，并提出对应改进对策。在国内某钢厂的实际生产中，通过定制轴承、改变控制策略、定期互换左右轴承等上述对策，使横移轴承的常规使用的寿命由最初半月提高至3个月，因轴承爆裂导致的生产事故明显减少，降低了生产所带来的成本，提高了生产效率。

  [1]潘纯久编著.二十辊轧机及高精度冷轧钢带生产[M].北京：冶金工业出版社，2003.