石增云

（山東鋼鐵集團(tuán)有限公司萊鋼型鋼廠，山東 萊蕪 271104）

山鋼集團(tuán)萊鋼型鋼廠小型軋鋼生產(chǎn)線，是一條年產(chǎn)30萬噸的生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)H型鋼、工字鋼、門架槽鋼、履帶鋼等小型型材。我們所用的Φ650 mm三輥開口初軋機(jī)是2004年前天津天重中直科技工程有限公司生產(chǎn)的，Φ650 mm三輥開口初軋機(jī)的中輥方套是一個(gè)帶有中心孔的方塊，方塊的長(zhǎng)470 mm、寬440 mm、高140 mm，中心孔的直徑為Φ350 mm。（如圖1所示）。

圖1 改造前方案圖

1 改進(jìn)前的缺陷

方套安裝上線的使用過程是，方套的孔和軸承座上的軸間隙配合，通過用斜鐵打緊后起到兩個(gè)作用：（1）固定軋機(jī)中輥軸承座；（2）通過和軸承座上的軸間隙配合，對(duì)軋輥起到一定的自衛(wèi)緩沖作用，防止所支承的中輥受到軋制沖擊力過大時(shí)斷裂。通過受力分析得出，在軋制過程中，中輥單道次時(shí)軋件在中輥的下方，中輥承受向上的壓力；雙道次時(shí)中輥在軋件的下方，中輥承受向下的壓力，從而使軸與方套孔之間產(chǎn)生上下摩擦相對(duì)運(yùn)動(dòng)，時(shí)間久了間隙越來越大，方套失去固定中輥軸承座的作用。因此方套一般工作2個(gè)月后就會(huì)發(fā)生方套孔與軸磨損間隙增大，斜鐵打緊后中輥彈跳也達(dá)到了3-5 mm，直接影響軋制質(zhì)量。即因軋輥彈跳，R1各道次的料型發(fā)生改變，無法控制在設(shè)計(jì)尺寸；還因方套和軸承座上的軸間隙加大，上線軋制一段時(shí)間后，中輥和上輥就容易發(fā)生K5孔腹板對(duì)輥現(xiàn)象；即H型鋼的腹板出現(xiàn)波紋或破損影響軋鋼質(zhì)量，甚至還常常造成軋輥無法使用或使中輥斷裂事故。斷輥損失

2 改進(jìn)方法

為了減少軋輥在線彈跳量，穩(wěn)定軋制質(zhì)量，我們?cè)?jīng)把軸與孔焊接在一起，減少?gòu)椞?。剛焊接時(shí)彈跳量減少軋制質(zhì)量穩(wěn)定，是有效果的。但使用幾次后，因軋制沖擊力過大使焊接處斷裂開焊，又變成原來的狀況，這種方法只能短期有效不能長(zhǎng)期有效。另一方面這種使方套焊死的方法，還帶來了新的問題：方套焊死不能動(dòng)，使軸承座不能有效自衛(wèi)也就是沒有任何緩沖力，軋制時(shí)的沖擊力全部附加在了軋輥輥頸上，長(zhǎng)時(shí)間工作可導(dǎo)致軋輥輥頸發(fā)生斷裂，故此焊接法不能使用。

我們經(jīng)過對(duì)其研究分析，采用了將方套上下一分為二，使其上下間留有一定間隙10 mm,兩邊打通孔直徑Φ18 mm，再用兩根長(zhǎng)470 mm、直徑Φ16 mm螺栓螺母將其連接起來的方法。可以通過松緊螺栓來任意調(diào)整孔的大小，即使方套內(nèi)孔直徑從Φ350 mm-335 mm之間任意調(diào)整大小。這樣就既能起到固定軋機(jī)中輥軸承座的作用，又能起到一定的自衛(wèi)緩沖作用，完全達(dá)到了軋機(jī)的設(shè)計(jì)功能。根據(jù)前蘇聯(lián)發(fā)明家根里奇.阿奇舒勒的TRIZ發(fā)明理論來講，其發(fā)明方法是分割原理，即將一個(gè)構(gòu)件分割成三個(gè)獨(dú)立的部分：①上半方套，②下半方套，③連接螺栓螺母（如附圖2所示）。

圖2 改造后組合方套圖

3 改進(jìn)后的效果

通過上線軋制試驗(yàn)，不論是軸磨細(xì)，還是孔磨大，都能使斜鐵打緊后方套和孔之間間隙調(diào)到最佳狀態(tài)，從而減少軸承座的彈跳，還能有效的固定中軋輥軸承座。經(jīng)過上線軋制試驗(yàn)，2年多沒有發(fā)生由于彈跳引起中輥與上輥對(duì)輥和軋制質(zhì)量不穩(wěn)定等的現(xiàn)象，由于改進(jìn)后的方套起到了自衛(wèi)作用，達(dá)到了原軋機(jī)的設(shè)計(jì)要求，從而減少了斷輥現(xiàn)象。

經(jīng)過此次改進(jìn)，消除了方套與軸之間的間隙，減少了因軋輥彈跳大給生產(chǎn)帶來的軋制缺陷和斷輥現(xiàn)象的發(fā)生，大大降低了軋輥的消耗，也為節(jié)約了因方套故障而停產(chǎn)維修的寶貴時(shí)間，提高了設(shè)備作業(yè)率。原方套上線使用一兩個(gè)月就無法使用，而改進(jìn)后的方套可使用2年，由于方套兩側(cè)可以調(diào)整和修理來保證配合間隙，所以不但減少了軸的維修費(fèi)用，而且大大提高了方套備件的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本年創(chuàng)效益100余萬元。

4 結(jié)論

通過改造效果來看，完全達(dá)到了原設(shè)計(jì)功能，簡(jiǎn)單易行，穩(wěn)定可靠，效益可觀，改造非常成功，值得推廣應(yīng)用。此改造項(xiàng)目已在2009年6月24日獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，專利名稱是：小型初軋機(jī)組合式方套。專利號(hào)是：ZL 2008 20027148.4。

[1]劉 文，王興珍.軋鋼生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

[2]陳聯(lián)滿.軋輥輥頸斷裂分析[J].理化檢驗(yàn)——物理分冊(cè)，2001，（2）:77-78

[3]袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，毛謙德，李振清[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.