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修磨机磨头振纹产生的原因及控制方法

文档作者：刘博文档来源：中国宝武太钢集团不锈冷轧		点击数：	更新时间： 2025年10月05日
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上一篇： PLC及变频器在污水泵站控制系统中的应用

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经验交流
2023年第11期 Mechanical Management and Development No.11,2023
总第247期 机械管理开发 Total247
D0I:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2023.11.091
修磨机磨头振纹产生的原因及控制方法
刘博
（中国宝武太钢集团不锈冷轧厂，山西太原030003)
摘要：针对太钢不锈冷轧厂2号修磨机组在修磨钢带时产生振纹的问题，以修磨机组关键部件的维修维护为研
究的着力点，研发人员历时38个月进行反复观察研究试验，将试验结果与设备多年的运行实际状况相结合，开发
出一套查找振纹和控制振纹的方法，并对产生问题的设备不足之处加以改进。并且后续的推广实施验证，该方法减
少了振动，降低了振纹，极大地提升了冷轧厂2号修磨机组生产抛光板的品质。
关键词：修磨机；磨头；振纹；接触辊；摆动辊
中图分类号：TF34 文献标识码：A 文章编号：1003-773X(2023)11-0228-03
0引言
不锈钢因其较高的耐蚀性及装饰性而得到广泛
的应用，尤其在医疗用具、食品工业用具、餐具、厨房
用具等方面得到普及与推广。太钢冷轧厂2号修磨机
组生产的抛光板在电梯装饰板、地铁车厢装饰板、冰
箱面板等方面得到了广泛的应用。但振纹引起的表面
缺陷，成了影响带钢表面的重要问题。结合笔者的实
际经验探讨修磨机振纹产生的原因，以及从设备维修
方面提出对振纹的控制方法。
1研究对象说明
太钢不锈冷轧厂2号修磨机组是太钢唯一的1台
对冷轧退火酸洗后的不锈钢成品钢带进行抛光研磨
的机组，可生产AISINO.3和AISINO.4等级表面的
不锈钢抛光板或发纹板。其主要配备开卷机，焊机，
2台下表面磨头，4台上表面磨头，发纹机，脱脂、卷取
机以及修磨油过滤器等。磨头，是该机组的关键设备，
由美国HILLACME公司生产
作为抛光研磨的核心部件磨头，就是利用砂带的
高速旋转来修磨或抛光带钢表面的设备，其结构如图
1所示，其中摆动辊、接触辊、被压辊垂直排列，偏导
辊位于出人口侧。
它的各个组成部分的功能说明如下：
HILLACME
摆动辊
砂带
00000 接触辊
000000
000000
000088
偏导辊
钢带 被压辊
图1 磨头结构
1)摆动辊：在其驱动侧配有一摆动气缸，配合砂
带对中系统来控制摆动辊往复摆动，达到砂带前后摆
动的目的。另外，摆动辊两端由大直径立柱来支撑，通
过其上下的运动来崩紧砂带，通过其后部的气缸运动
来保证砂带的张力恒定。当砂带张力变化时，气缸就
运动，直到产生的砂带张力克服了气缸内气体的压力
为止，气压维持砂带的张力恒定，即使由于砂带被拉
长而引起砂带长度的变化，张力也保持不变。钢辊规
格尺寸为@403mm×1473mm。
2)接触辊：其高速旋转带动砂带高速运动来完成
对钢带表面的修磨。接触辊配有驱动电机，经过V带
传动接触辊主轴，主轴带动接触辊旋转。接触辊的操
作侧有一个向下摇摆的轴承支撑架。这个支撑架在修
磨的过程中确保稳定支撑，向下摇摆用于快速更换砂
带。胶辊规格尺寸为@Φ216mm×1422mm。
3)被压辊：可以平行和横向调节，其上下运动由
液压缸来完成，其上下运动可以使钢带产生倾角张
力，以贴紧砂带。依据磨削压力可调节被压辊轴承座，
通过伺服电机来控制。钢辊规格尺寸为Φ203mm×
1 472 mm。
4)偏导辊：安装在每台修磨机的进口端与出口
端，其上下运动调节可以使钢带产生0°～20°的倾
角，倾角越大，带钢修磨程度越大，大的倾角用于修磨
（如20°的倾角），而小的倾角用于抛光（如5°～
10°的倾角），胶辊规格尺寸为Φ305mm×1370mm。
5)砂带自动对中系统：当修磨砂带运转时，一套
气动对中系统可以确保砂带在一定控制范围内运动。
砂带对中系统是利用一个可以产生压力的“气眼盒”
来检测砂带的边缘，当砂带在辊道上运转，其边缘通
过空气喷射管和2个铜片之间，当砂带位于中央时，
砂带就会挡住喷向后边铜片的空气，而不会挡住空气
对前面铜片的冲击，前边的铜片与一个常闭微动开关
相联，这个微动开关闭合，此时，微动开关发出一个信
收稿日期：2022-12-20
作者简介：刘博（1980一），男，山西太原人，钳工高级技师，主要从事机械设备维护检查、技术改进革新等方面的研究。
2023年第11期 刘 博：修磨机磨头振纹产生的原因及控制方法 ·229.
号使一个气动电磁换向阀换向，使压缩空气进人摆动
辊后部的气缸内，气缸运动使摆动辊向后摆动，这样
砂带就会向后运动，重新对中；一旦砂带又重新对中，
此时常闭微动开关又打开，电磁阀不动作，一个弹簧
机构使托辊的后部复位，气缸回到中间位置；如果砂
带向后运功，空气喷射到后边铜片，使常闭微动开关
闭合，使气动电磁换向阀换向，气缸运动使摆动辊向
前摆动，从而确保砂带在一定控制范围内运动。
2 振纹产生的原因
因为抛光板多用于一些装饰面板上，所以表面的
缺陷对于钢板来说就成了致命缺陷。振纹，就是带钢
表面出现一种明暗相间、与带钢运动方向垂直的条
纹，是由板面振波由于对光的不同反射角度而引起的
一种视觉现象"。
振纹的产生就是由于设备的振动，通过与钢板接
触的接触辊传导到钢板表面，从而产生明暗相间的视
觉效果。所以想要控制振纹，就是要控制设备的振动。
但是由于磨头部分，包含机械、电气、液压和控制等多
个组成部分的复杂系统，凡是能对系统造成冲击或引
起作用力变化的因素都可能导致振动的发生[2-3]
3 振动排查和控制方法
振动源的查找利用排除法来完成。具体分为以下
几个步骤：
1)降低机组运行的线速度，如果振动有改善，说
明被压辊出现故障，可检查辊子轴承是否良好、辊子
平直度、辊轴两端同轴度等。经长期的观察，这种故障
情况很少，并且可以通过换辊马上排除故障。
2)单机空载旋转时，可通过拆下砂带比较振动情
况，如果振动有改善，基本可以肯定是由于摆动辊故
障产生的，可主要检查以下几个方面：一是摆动辊本
体有故障的前提下，可检查轴承是否良好。更换轴承
或者更换辊子即可排除故障。二是修磨油进人辊筒
内，摆动辊高速旋转时，由于油液产生的附加离心力
破坏了辊子平衡，会造成振动。这种故障均是由于辊
子轴头油封损坏造成的，排出辊体中的油液，更换密
封即可排除故障。三是摆动辊的升降是为了保证砂带
的张力恒定，如果张力不恒定，也会带来振动。如图2
所示，摆动辊A是由气缸B拉动齿条，由齿条驱动齿
轮，再由齿轮驱动摆动辊两端带有齿条结构的立柱来
实现升降的。所以想要保持张力恒定，必须保证气缸
无泄漏，并且气源压力稳定。另外，还要检查机械结构
传动无卡阻。四是砂带自动对中时，摆动辊摆动冲击
过大,造成振动。摆动辊的摆动是由一个装在摆动辊
驱动侧的单作用气缸与弹簧的结构来完成摆动的。这
时可调整气缸节流阀，降低摆动的换向速度，以达到
减小冲击、减轻振动的目的。
图2 摆动辊结构
3)单机空载旋转时，通过拆下砂带比较振动情
况，如果振动没有改善，可判断是接触辊故障产生的，
可主要检查以下几个方面：一是如图3所示，接触辊
与主轴的连接是靠辊端的锥头与主轴端的锥母紧密
配合，才能使辊子与主轴同轴。如果同轴情况稍有偏
差，在高速运转中就会引起振动。所以锥体部分必须
为50号的7：24锥度体，并且锥度体结合面要有较
小的粗糙度、较高的硬度。在每次更换接触辊前都应
该用标准环规检查接触辊锥头锥度，用干净的布子擦
拭外锥面，用风管吹扫主轴内锥母，保证无磨屑黏附
后方可安装。二是螺栓要有足够的预紧力。足够的预
紧力，也是为了辊子和主轴的锥度体有紧密的配合，
从而防止振动的产生。三是接触辊操作侧轴承型号是
NU312ECM,NU型号轴承是内圈无挡边滚子轴承，轴
承滚动体可以相对于轴承内套在轴向方向移动。这样
要求轴承内套必须是过盈配合，安装需热装，保证在
运转时轴承内套与辊轴无相对运动。该轴承为油雾润
滑，必须保证润滑可靠，可通过观察透明的油雾润管
道中油雾的流动情况，来判断润滑量是否足够。四是
如图4所示接触辊操作侧轴承座与外侧支撑必须同
为60号的7：24锥度体且螺栓锁定可靠。五是传动
皮带恰当的张紧力，能够起到过载保护和隔绝主电机
振动的作用。在修磨机抛光作业时，磨削力相对较小，
可以适度减小张紧力。六是主轴操作侧的径向圆跳动
必须控制在0.03~0.05mm之间，传动侧的径向圆跳
动必须控制在0.10~0.15mm之间。这是由于前端轴
接触辊主轴轴承箱皮带轮抱闸轮螺栓
图3 接触辊结构
按触辊锁定螺栓
外侧支撑架
轴承座
图4 接触辊润滑部位结构
（下转第252页）
.230. 第38卷
机械管理开发
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承（7222)为两盘背靠背安装的角接触轴承，可以用丝
圈调整微量游隙。但后端轴承（N319）为外圈无挡边
的滚子轴承，该轴承游隙略大，且不能调整。如果跳动
量超过控制范围要求，需要拆下主轴轴承箱，检查轴
及轴承有无磨损等的失效形式。轴承损坏，需一次性
全部更换4盘轴承，不能只更换失效轴承。主轴磨损，
一般在前端轴承内圈处，可使用热辐射影响较小的激
光焊堆焊，然后再磨削至原始尺寸，安装后基本可以
满足圆跳动需求。
4)其他方面：同样为了隔绝振动，可以选用辊面
为邵氏硬度55、接触面为宽10mm×10mm、倾角
45°的接触辊。并在1800r/min转速下转动平衡；钢
带稳定的张力，可以减少振动的产生；修磨油的喷射
压力稳定，喷射均匀。良好的润滑也可以减少振动的
产生；接触辊主动电机需要有较好的动平衡，较小的
振动；为了提高轴承箱的装配精度，装配需采用定向
装配的方法，可参考车床主轴的装配；轴承箱的轴承
选用，需P5及以上精度等级轴承。
4又对设备的改进
1)因为原有螺栓预紧力不足，操作工经常发现有
振纹产生，这样就需要重新紧固螺栓。针对这一设备
的不足，研发人员设计了“修磨接触辊锁定装置”，如
图5所示。该设计选用M24×1215的双头螺柱，
M24×2RH的液压螺母（amtecH-9405）。利用液压螺
母+双头螺柱替代原有螺栓，用液压顶力替代了传统
的扭力螺纹锁紧，受力压环产生轴向的顶紧力，实现
了无耗件、低维护。另外，为减少高速运转下液压螺母
自身带来的跳动，在距离液压螺母约20mm处专门
设计一个8mm宽凸起的小台阶，与轴承箱主轴孔紧
密配合，在如此短距离下，由于液压螺母的压力很大，
即使在高速运转下也可以让液压螺母与双头螺柱、轴
承箱处于相对静止状态，最大限度地减少因自身重量
造成的振动。此装置使接触辊锥面与轴承箱主轴锥面
配合更紧密，稳定性更高，解决了原先由于螺栓松动
而引起的两锥度配合轴线不共线的问题，使振动得到
了有效控制。此装置已经在太钢不锈冷轧厂2号修磨
机组的6台磨头上安装使用，使用后证明此装置安全
可靠，同时缩短了劳动时间，提高了产品质量和成材
普通螺栓
接触辊主轴轴承箱皮带轮抱闸轮
液压螺母+双头螺柱
凸合
图5 改进后的接触辊装置结构
率。此装置已于2013年3月获得专利《修磨接触
辊锁定装置》（专利号：ZL201220398675.2）。
2)如图6所示，接触辊的操作侧有一个向下摇摆
的轴承支撑架。这个支撑架在修磨的过程中可以确保
稳定支撑，向下摇摆用于快速更换砂带。支撑架经常
需要拆装，螺栓使用频繁，使接触辊轴承座的螺栓孔
“脱扣”。针对这一问题，研发人员对轴承座端盖进行
了改造：如图6所示，用镶套法对原有端盖进行了改
造，在原有端盖M24孔位上扩孔后攻一个M48的内
丝。再另外加工一个内丝为M24、外丝为M48的高强
度丝套。然后把丝套旋人端盖，增加了丝扣的强度，加
大了端盖承受扭力，这样端盖螺栓就不会轻易产生松
动，外支撑架能够与轴承座紧密配合，减少了振动。本
方案已经在太钢不锈钢冷轧厂2号修磨机组6台磨
头上投入使用，经过历时28个月实际运行，使用情况
正常良好。
丝套
图6 轴承支撑架
3)原有摆动辊的摆动缸为单作用缸，回程靠弹簧
复位。复位时摆动冲击过大，会带来额外的振动冲
击，并且弹簧频繁压缩，经常需要更换，频繁地造成
停车，严重影响了机组的生产效率。针对这一问题，
研发人员设计了“修磨机摆动辊的驱动装置”，如图
7所示。利用现有的安装位置，制作支架和拨头，把
风缸1安装在摆动辊支撑座上方，利用原有风缸2
推出，用风缸1代替原有弹簧复位，实现纯气动控
制，取消了原有的弹簧，实现了无耗件、低维护。另
外，在两个风缸的入口处增加了节流阀，可以方便
地控制换向速度，减小了换向冲击，降低了产生振
动的可能。此装置已经在太钢不锈冷轧厂2号修磨
机组的6台磨头上安装使用，经过使用后验证了此
装置安全可靠，同时能够缩短劳动时间，明显提高
产品质量和成材率。
节流阀节流阀
支架
风缸1 风阀 拨头
风缸
图7 修磨机摆动辊的驱动装置结构
上接第230页
S
（编辑：李俊慧）
?252· 第38卷
机械管理开发
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80F
顶板下沉量
底鼓量 二次刷扩侧 60
wu/鲁
顶底板移近量
40 一煤帮鼓起量
20
0 6 12 67 83 99
时间/d
图5 围岩变形监测曲线
切眼围岩变形控制难度高，容易出现顶板冒落或者顶
板大变形等问题。结合3503切眼现场情况，提出采用
水泥－水玻璃浆对破碎顶板进行加固，提高破碎顶板
承载能力及整体稳定性，顶板采用全断面锚索支护减
少变形量。
3503切眼采用一次掘进、二次刷扩方式减少掘
进难度及围岩变形量。在切眼一次掘进期间迎头布置
注浆钻孔，在巷帮刷扩前对刷扩段顶板进行注浆。现
场应用后，3503切眼破碎顶板稳定、强度等均得以显
著提升，监测得到切眼顶底板、巷帮最大变形量分别
为75mm、63mm，实现了大跨度切眼破碎顶板围岩变
形有效控制。
参考文献
[1]杨宏.大跨度切眼破碎软岩顶板加固技术研究[J].机械管理开
发,2022,37(12):331-333.
[2] 崔浩东.下霍矿大断面大跨度切眼过断层支护技术探讨[J.江西
煤炭科技，2022(4）：103-104,107.
[3] 杨文忠.破碎软岩顶板大跨度切眼支护技术研究[J].机械管理开
发,2022,37(10)：123-124,129.
[4] 魏红印，苏夏收.破碎软岩顶板大跨度切巷注浆加固支护技术研
究[J].煤炭科技，2021,42(3)：121-125,130.
[5] 丁国峰，黄克军，金声尧.三软煤层大跨度切眼掘进及围岩控制技
术[J].煤矿安全，2019,50(12)：76-80.
[6]刘伟东.11号煤层大跨度切眼扩面联合支护技术[J].河北煤炭，
2013(1):35-36,61.
[7] 李强，黄治江，满卫民，等.大跨度切眼破碎顶板注胶加固技术
[J].煤矿开采,2007(5):59-60.
Research on the Reinforcement Technology of Large-Span Cut-Eye Crushed Roof Slab
Meng Xiaoqiang
(Liuwan Coal Mine, Fenxi Mining Group, Xiaoyi Shanxi 032300, China )
Abstract: The span of the 3503 cuttings reaches 9.5 m and the height is 4.0 m. Because the roof plate is broken soft rock, it is difficult to
control the surrounding rock during the cuttings. Based on this, it is proposed to reinforce the broken roof plate by grouting and reduce the
deformation of the roof plate by full anchor cable, and the central part of the cut eye is reinforced by truss anchor cable. The design of
3503 cut eye excavation, grouting and perimeter rock support method, etc. After field application, the overall deformation of the perimeter
rock of 3503 cut eye is small, and it can meet the needs of coal mining equipment installation, ventilation, etc., which shows that the effect
of the grouting and reinforcement method and the perimeter rock support method used in the field is remarkable.
Key words: large-span cutting eye; broken roof plate; grouting reinforcement; full anchor cable support
5结论
通过长期观察、研究、试验，总结出了一套查找振
纹和控制振纹的方法，并把此方法推广使用以后，经
过了实际运行效果验证，表明该方法可靠有效，减小
了振动，降低了振纹产生，满足了冷轧厂2号修磨机
对抛光板生产的要求。主要的研究结论如下：
1)控制振纹，就是要控制设备的振动。
2)控制接触辊的振动尤为关键。
3)日常维护时要注意每一个细节，每一个小的问
题都有可能汇集成大问题。
参考文献
[1]1何浩.单驱四辊平整机振动机理及带钢表面振纹研究[D].武汉：
武汉科技大学，2017.
[2] 谢长贵，曾海.1220冷连轧机带钢表面振纹机理的研究[J].计量
学报,2015,36(6):595-598.
[3] 申真.六辊精轧机带材表面振纹缺陷分析与探讨[J].有色金属加
工,2022,51(5):55-58. （编辑：李俊慧）
Causes and Control Methods of Vibration Pattern of the Grinding Head of the Dressing Mill
Liu Bo
(China Baowu Steel Group Co., Ltd., Taiyuan Shanxi 030003, China )
Abstract: Aiming at the problem of vibration pattern generated by No.2 grinding unit of TISCO Stainless Steel Cold Rolling Mill when
grinding steel strip, with the repair and maintenance of key components of the grinding unit as the focus of research, the researchers and
developers carried out repeated observation and research experiments over a period of 38 months, and developed a set of methods to find
out the vibration pattern and control the vibration pattern by combining the results of the experiments with the actual conditions of the
equipment's operation for many years and improving the inadequacies of the equipment which has generated the problem. Improvement.
And the subsequent promotion and implementation of the verification, the method reduces the vibration, reduces the vibration pattern, and
greatly improves the quality of the cold rolling mill No. 2 regrinding unit to produce polished plate.
Key words: regrinding machine; vibration pattern; contact rolls; oscillating rolls

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