摘要：冷轧镀锌立式活套是保证现代镀锌线连续运行的关键设备，其张力控制直接影响镀锌线的产量和质量。但在冷轧、镀锌等连续生产实践中经常发生立式活套跑偏的问题，由此影响生产效率、产品效率，以及设备安全隐患。文章以某冷轧厂1#、2#镀锌机组立式活套跑偏现象为例，分析了造成跑偏的原因，然后提出优化焊机对中精度、校正活套底辊精度、提升活套轨道精度、增强纠偏能力等措施，最终解决了1#、2#镀锌机组立式活套跑偏的问题。通过文章研究结果，以期为行业同类型问题提供参考。

　　关键词：立式活套；跑偏；精度；纠偏框架

　　冷轧镀锌立式活套的带钢跑偏问题在实际生产中是一个较为常见且需要重视的挑战。连续机组的高效运行使得跑偏问题频繁发生，不仅影响生产效率，还可能对产品质量和企业成本控制造成负面影响。为解决立式活套跑偏问题，文章以某冷轧厂1#、2#镀锌机组立式活套跑偏现象为例，对引起跑偏的原因进行分析，其中包括焊机对中不良、辊子精度不足、活套塔精度不足以及纠偏能力不足等，同时提出优化焊机对中精度、校正活套底辊精度、提升活套轨道精度、增强纠偏能力等措施，有效消除了跑偏隐患，为立式活套的稳定运行提供了技术保障。

　　1某冷轧厂立式活套跑偏问题现状

　　某冷轧厂1#、2#镀锌机组在入口活套充套至90%以上时，带钢跑偏严重（北面偏移30~40mm），导致3#~5#纠偏量高达60%~80%，锌锅速度被限制在90m/min以下，严重制约生产效率和机组顺行。

　　为实现镀锌机组的连续不间断高效运行，工艺段不停机，需要入口活套、中间活套和出口活套的协调配合。正常生产情况下，入口活套理想套量为100%，以便焊机焊接时为锌锅区域提供充足带钢。中间和出口活套理想套量为10%，以便为质量检查和出口分卷提供充足时间，对此，入口活套跑偏导致的降速会严重影响机组顺行，保证入口活套带钢的高效稳定运行十分迫切，也是现代化连续生产的基础［1］。

　　2立式活套跑偏的原因分析

　　2.1焊机对中不良

　　在引起立式活套跑偏的诸多原因中，焊机对中不良是较大影响的因素之一，但却极易被忽视。焊机是带材连续生产中实现卷与卷连接的关键设备，其对中精度直接决定接头质量，而对中不良势必会通过带材传递引发后续活套跑偏。焊机对中不良主要体现为横向对中偏差和角度对中偏差两类，其中横向对中偏差指前后带材边缘对齐度不足，通常超过1mm就被看作是有明显偏差，严重时会达到3~5mm。而角度对中偏差则是带材接头处出现“错边”，形成微小夹角，外观呈现接头两侧边缘不平行的倾斜状态。焊机对中不良虽然在剪刃剪切之后能拼上焊接，但是焊接完成之后放行时，在焊缝前后周围位置就会形成不规则应力，使得该区域板带起皱、憋劲变形，通过活套导向辊时就会明显跑偏。

　　2.2辊子精度不足

　　辊子精度不足主要集中在直径偏差、圆度误差、平行度偏差和表面粗糙度超标四个方面。首先，直径偏差指同一辊体、上下配对辊之间的直径差超过0.03mm，其次，圆度误差表现为辊子横截面不圆，公差超过0.02mm，高速旋转时会产生周期性径向跳动。再次，平行度偏差是指辊子轴线与基准线的倾斜角＞0.01。/m，此时的带材接触位置受力不均［2］。最后，表面粗糙度超标则会造成辊面摩擦力分布不均，尤其在潮湿环境下更加明显。辊子表面粗糙度超标会形成局部高摩擦区和低摩擦区，当带材经过这些区域时，摩擦力的突然变化会产生瞬时侧向力，导致带材产生无规则跑偏等现象。

　　2.3活套塔精度不足

　　活套塔是立式活套的承载框架，其精度直接决定带材运行轨迹的稳定性，但是活套塔精度不足会导致内部导向系统、张力装置的相对位置发生偏移，此时带材在升降过程中也会出现受力失衡等问题，进而引发跑偏。活套塔精度不足集中体现在垂直度偏差、导轨平行度超差、框架刚性不足及连接部件松动四个方面，其中垂直度偏差指活套塔主体轴线与铅垂线的倾斜角，导轨平行度超差是指两侧导轨间距偏差，或者导轨平面度误差，误差没有得到合理管控时势必会导致活套车运行时产生侧向卡阻。框架刚性不足则会在带材张力作用下产生弹性变形，而连接部件松动也会促使塔体在动态运行中产生周期性晃动，引起一定的振幅。活套塔框架刚性不足时，带材张力会促使塔体产生侧向弯曲，这种变形在带材加速、减速阶段更为明显，导致导向辊间距瞬间变化，带材两侧张力差也会有所增加，进而造成跑偏问题愈演愈烈。

　　2.4纠偏能力不足

　　纠偏能力主要是指检测精度不足、响应速度滞后、执行机构乏力、纠偏框架纠偏范围小与纠偏不显著、控制算法缺陷等方面内容，其中检测精度不足是指传感器对带材边缘的识别误差超过允许范围，响应速度滞后则是指从检测到偏差到执行机构动作的延迟时间过高。同时执行机构乏力也就是驱动装置输出力不足，无法在带材张力作用下快速调整导向辊角度。纠偏框架纠偏范围小与纠偏不显著则指的是常规纠偏框架结构原因，纠偏角度不大导致纠偏范围不够大，同等纠偏转动角度下纠偏不够明显。而控制算法缺陷则导致调整过度或者不足，进而引起严重的跑偏问题。

　　2.5结构特性引发的跑偏

　　立式活套通过卷扬钢绳驱动小车升降实现带钢存储，其跑偏主要发生在活套转向辊区域。当活套小车转向辊两侧标高偏差超过0.5mm，或端面与垂直中心线间距差异＞3mm时，会导致带钢每百米横向滑移量达15~30mm。

　　3立式活套跑偏问题的优化措施

　　3.1优化焊机对中精度

　　为实现对焊机对中精度的优化，应升级焊机对中系统，实现激光与视觉的双重定位，将横向对中精度及其角度偏差控制在允许范围内，同时加装接头平整度检测装置，焊接后立即测量接头两侧厚度差，并对焊机夹送辊进行平行度校准，促使上下辊压力差控制在标准内，避免夹持力不均引起严重的对中偏差。

　　在焊机与活套之间增设二级纠偏辊，利用闭环的方式进行控制，当检测到接头偏移超过0.5mm时应立即调整纠偏辊角度进行补偿，并对接头跟踪模式进行合理的设置和利用，当焊机发出接头信号后，活套张力暂时得到提升，不仅能够增强带材刚性，而且还能够减少跑偏发生率。对高速度生产来说要提高焊机对中精度要求，并降低活套升降加速度，避免接头处受冲击载荷，而不同材质带材差异化设定焊接参数，其中高强度钢选择使用低电流慢焊速，有利于减少焊接变形对中精度的影响。针对焊机对中系统每日校准制度进行编制和实施，使用标准样板验证定位，偏差超限时立即调整，并在活套入口安装高清摄像头，实时记录接头通过情况，以此来实现对对中参数的优化。

　　3.2校正活套底辊精度

　　将千分表固定在底辊轴承座支架平面上，表头接触辊面中部，手动转动底辊一周，记录最大跳动值，并重点检测辊面与轴颈的同心度，对高点位置进行标记，以便为后续磨削提供依据。以活套入口导向辊为基准，用激光跟踪仪测量底辊两端与基准线的偏差，计算轴线平行度，在检测时要消除底辊自重导致的挠度影响。还可利用电子水平仪沿着底辊轴向测量，绘制水平度曲线，确定高点位置及误差值，水平度误差需控制在允许范围以内，否则要通过底座垫片调整。

　　3.3提升活套轨道精度

　　为保证活套的轨道精度的提升，利用激光跟踪仪检测导轨平行度，调整导轨间距偏差值、平面度误差，或者利用垫片微调导轨支架高度。同时基础施工时利用预应力混凝土桩，不仅能够减少地基沉降对塔体精度的影响，而且还可以实现对沉降量的合理控制。在活套塔立柱与横梁连接处增设三角加强筋，降低框架挠度，并利用有限元分析优化塔体结构，以此来提升整体刚性，及时对塔体进行时效处理，消除焊接残余应力，避免后期变形。所有连接螺栓都选择利用高强度螺栓，施加预紧力，并配套防松螺母，定期用扭矩扳手检测螺栓预紧力，偏差超过要求时要重新紧固，将螺栓松动传感器安装在关键部位，以便实时监测。另外，导轨表面选择淬火处理方式，并对其进行磨削处理，以此来降低活套车运行摩擦力，并在导轨侧面安装耐磨衬板，不仅能够补偿间隙偏差，而且还能够减少侧向卡阻。在活套塔顶部、中部、底部安装倾角传感器，实时监测垂直度变化，活套车安装位移传感器，以此来记录运行轨迹偏差。在活套塔底部安装液压调平系统，实时调整塔体垂直度，导向辊支架加装伺服电动缸，根据活套车运行轨迹偏差自动调整导向辊角度，有利于更好地补偿跑偏量。

　　日常运作过程中还要加强维护与管理，每半年对活套塔进行全面校准，利用全站仪复测垂直度，激光跟踪仪检测导轨精度，一旦发现偏差超限时立即调整，或者每年对塔体基础进行沉降观测，绘制沉降曲线，预测精度变化趋势，以便提前采取加固措施。针对精度偏差较大的活套塔，降低活套车升降速度，以此来减少动态冲击，在带材张力方面则需要提前设定好梯度控制模式，促使入口段张力得到提高，以便增强带材对塔体倾斜的抵抗能力。活套轨道精度调整前后对比，如表1所示。

　　3.4增强纠偏能力

　　在立式活套跑偏过程中，增强纠偏能力的核心是通过动态调整系统参数、强化检测精度、提升执行效率及升级纠偏框架底部结构，快速抵消跑偏趋势，需要注意的是增强纠偏能力并不是对系统的彻底改造，而是基于现有设备结构的优化与协同控制，所以要结合跑偏程度来有效实施分级施策［3］。首先，激活活套两侧的应急侧向导板，导板与带材边缘的间隙快速收窄，通过物理约束限制跑偏扩大，其中导板主要选择利用弹性缓冲设计，有利于避免划伤带材。其次，在保证设备安全的前提下，允许执行机构短时间过载额定输出力，导向辊角度调整速度有所提升。在实际操作中，如果偏差持续扩大，需要立即启动局部停机模式，活套入口段暂停送料，出口段继续运行至带材张力稳定，利用活套储存量完成静态调整，或者手动微调底辊、导向辊精度，在偏差得到合理管控，并控制在允许范围内后才能够恢复运行。

　　为增强纠偏能力，需要根据立式活套的使用现状以及基本要求，提出有针对性的关键技术，以此来保证纠偏能力得到强化。除常规光电传感器外，临时接入活套车位移数据、带材张力波动曲线，通过算法融合剔除单一传感器的误报，对带材边缘模糊等情况要启用红外成像辅助检测，利用温度场分布识别带材轮廓，检测偏差能够得到合理控制。导向辊执行机构主要是利用主辅双电机的设计方式，正常运行时主电机工作，跑偏时辅电机同步启动，输出力能够得到有效提升。需要注意的一点就是在检测过程中，一旦检测到执行机构齿轮间隙较高时，自动加入预紧量，并调整指令提前叠加补偿量，不仅能够抵消间隙导致的滞后，而且还能够保证实际调整角度与指令偏差控制在允许范围之内。对轻微跑偏问题进行处理时，增强措施需要在短时间内将偏差控制在允许范围以内，中度跑偏时要在30s内减少偏差，而严重跑偏时要避免发生带材溢出的情况，并且将恢复时间控制在5min以内，否则很容易导致跑偏问题愈演愈烈。

　　4结语

　　冷轧镀锌立式活套跑偏问题的解决是设备精度控制、带材质量管控、系统协同优化与运维管理水平的综合体现。结合跑偏的原因来看，原因呈现多维度、关联性特点。基于此，要根据实际情况，将优化焊机对中精度、校正活套底辊精度、提升活套轨道精度、增强纠偏能力等措施落到实处。还要不断积累运行数据，推动纠偏算法向自学习模式升级，实现从被动应对到主动预判的转变，以此来妥善处理立式活套跑偏的问题。

参考文献

　　［1］陈育新，侯大伟，陈思桥.立式活套跑偏原因分析及对策［J］.设备管理与维修，2025（5）：113-116.

　　［2］陈孟涛，张战果，李慧敏，等.立式活套小车倾翻的危害及处理对策［J］.电工钢，2025，7（1）：48-51.

　　［3］侯大伟，王虎，张晓峰，等.冷轧连退立式活套带钢跑偏分析及解决方案［J］.轧钢，2019，36（6）：78-82.