[摘 要]四辊轧机是最普通的轧机，广泛用于钢铁、有色金属的塑性加工中，近年来，受市场竞争及用户对产品质量要求的影响和热轧板带轧辊材质和制造水平的提高，对辊系的精度进行了一系列的改造，如在热轧板带精轧机工作辊上装配定心套，可以缓冲载荷，减缓轧辊震动，从而提高设备和产品精度，但是，由于装配精度较差、装配方式不当、设备的对中性不好、以及定心套与接轴芯头装配公差小等一系列原因，使得定心套在换辊过程中容易脱落，或者卡在芯轴头上，严重影响了换辊时间，增加了工人的劳动强度，本文针对TRIZ理论方法进行了初步学习和使用，并通过研究轧辊定心套易掉的问题中寻求创新方案，实践了应用TRIZ技术矛盾解决生产现场的难题，表明了应用TRIZ理论确实可以有效地解决技术创新、产品创新中的技术难题。
　　[关键词]四辊轧机 定心套 TRIZ
　　中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-222-01
　　1、背景技术简介
　　莱钢1500热轧工程采用带有热卷箱的半连续式生产工艺，粗轧机组为由E1立辊轧机和R1四辊可逆轧机组成，中间坯由热卷箱卷取成卷或直接通过，精轧机组由F1-F6六架四辊轧机组成，精轧前段轧辊为高铬铁轧辊，精轧后段为高镍铬无限冷硬铸铁，均为离心铸造生产。
　　热轧机精轧工作辊一般在轧辊的扁头处设有定心孔，在轧辊装入机架时，定心套套入接轴轴芯的隔套上，可以缓冲载荷，减缓轧辊震动，从而提高设备和产品精度。由于轧辊辊颈材质为球墨铸铁，耐磨性较差，为了保证耐磨性，装配的定心套材质为42CrMo，淬火硬度为HB286，为了保证装配后的正常使用，其两者尺寸为过盈配合，在装配时要求液氮冷装。但是，由于装配精度较差、装配方式不当、以及设备的对中性不好、以及定心套与隔套的装配公差小，装配定心套时过盈量偏小或采取过渡配合，经常发生定心套脱出的情况。
　　2、初始问题情境
　　轧辊装机架时，轧辊的定心套必须对中接轴的隔套，才能使其顺利装入，如下图所示：
　　主要问题为：
　　1）定心套与轧辊定心孔配合不牢，容易脱落；
　　2）定心套与隔套不能很好对中时，装入时受摩擦力较大，使其脱落或者卡在隔套上；
　　3）轧辊辊颈材质为球墨铸铁，耐磨性差。
　　所以，该项目的目标为：将定心套牢牢地装配在轧辊传动侧辊颈定心孔中，要求方法简单，定心套磨损后可以简单取出进行更换。
　　3、应用TRIZ进行矛盾问题求解
　　1）定义问题模型
　　技术矛盾1：在工作区中，要使定心套紧紧固定在轧辊的定心孔中，使其成为一个运动整体，要求装配时容易，这就要求间隙要大一些，即改善力的参数，但是恶化了结构的稳定性。
　　技术矛盾2：使定心套从隔套抽出时容易，但尺寸精度就会变差，即改善了力的參数，但恶化了尺寸精度。
　　技术矛盾3：要求轧辊辊颈材质不改变，但要求耐磨性提高，即提高物体的强度，但恶化了材料的应力指标。
　　整个系统主要功能：装配容易，提高辊系精度。
　　整个系统的作用对象：定心孔、定心套。
　　2）研究理想解决方案
　　据技术矛盾1，查阿奇舒勒矛盾矩阵，35，10，21，我们认为10预先作用法（对可能发生的事情预置方法措施，以防止或降低危险的发生）可操作性强：
　　具体方案A：将定心套改进结构，见下图，在靠近外侧的部分互成180°加工掉一半径为20mm的圆弧，装入轧辊后，在圆弧处轧辊套内部钻一孔，上一止挡螺钉，或者在圆弧位置用焊条点焊，对脱出的外力进行阻止。
　　据技术矛盾2，查阿奇舒勒矛盾矩阵，为13，3，36，24，我们认为24中介原理具有可操作性强的特点，即利用中介物体来转移和传递作用。
　　具体方案B：将定心套内表面沿轴向加工6-8条深2mm宽3-5mm的沟，里面充满油脂，这样在轧辊脱出时可以减少阻力，减少因为阻力过大导致的定心套脱出。
　　据技术矛盾3，查阿奇舒勒矛盾矩阵，10，03，18，40，根据现场情况，认为03局部质量改进法（整体不能或不易改变的，可以部分改变，通过改变物体的部分发挥特有的功能，使整体改变功效，最终达到提高质量的目的）具有可操作性。
　　具体方案C：取消定心套，轧辊定心孔直接做到定心套尺寸，在定心孔内表面渡铬或进行渗碳处理，强化表面强度，达到耐磨性要求。这要就杜绝了由于配合不好导致定心套脱出的情况。
　　4、最终方案
　　我们在几种可操作方法中挑选一种最简单、最有效、最节约时间的方法，认为A方案最具有实施性，通过现场实施，（下图是定心套改造后装配照片），取得了成功的应用，解决了轧辊定心套易掉的问题。通过研究轧辊定心套易掉的问题中寻求创新方案，实践了应用TRIZ
　　技术矛盾解决生产现场的难题，表明了应用TRIZ理论确实可以有效地解决技术创新、产品创新中的技术难题。