白淑娟

(河北天擇重型機(jī)械有限公司，河北 邯鄲 056200)

0 前言

SY型高剛度短應(yīng)力線軋機(jī)在各鋼廠的中小型生產(chǎn)線上應(yīng)用及其廣泛，其優(yōu)點(diǎn)為投資少、上馬快、見效快、容易掌握、調(diào)整方便、成材率高等。SY高剛度軋機(jī)在長(zhǎng)期的使用過程中，軋機(jī)機(jī)架會(huì)出現(xiàn)立柱和壓下螺母抱死現(xiàn)象，致使輥縫無法調(diào)整的故障，造成整臺(tái)機(jī)器不能使用，嚴(yán)重時(shí)無法修復(fù)只能報(bào)廢立柱和壓下螺母，造成經(jīng)濟(jì)損失。為查找事故原因，把立柱割開后，發(fā)現(xiàn)壓下螺母和立柱在軋制過程中，經(jīng)過頻繁劇烈的過鋼沖擊，及壓下造成的重載軸向力的作用，最接近球面墊的幾圈螺紋塑性變形嚴(yán)重，靠近球面墊螺紋牙尾已經(jīng)變形侵到球面墊里，使立柱和壓下螺母之間抱死。

1 立柱和壓下螺母抱死的原因分析

軋機(jī)的壓下螺母與立柱及球面墊的整體布置形式如圖1所示。

圖1 軋機(jī)壓下部件剖面圖Fig.1 Cross-section drawn of main parts of roll assembly in rolling mill

造成這一現(xiàn)象的原因，經(jīng)分析后認(rèn)為:壓下螺母與立柱聯(lián)接后，在工作時(shí)的受力狀態(tài)是立柱受拉，壓下螺母受壓，立柱要求被拉長(zhǎng)，壓下螺母要求被壓短，壓下螺母的軸向載荷在旋合各圈間的受力分布是不均勻的，從螺母的支撐面算起，第一圈受載最大，占總載荷的33.3%，以后各圈遞減。旋合圈數(shù)越多，載荷分布越不均勻，到第8～10圈后，螺紋幾乎不受載荷。由于第一圈螺紋受載最大，則螺紋牙變形最大。

以φ 450 SY高剛度軋機(jī)為例，原壓下螺母如圖2所示。

圖2 原壓下螺母Fig.2 Origional press-down nut

壓下螺母懸合圈數(shù)為10.5圈，下面前幾圈螺紋受力最大，最后兩圈幾乎不受力，在軋機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，壓下螺母受壓變形，其螺距逐漸減小，立柱受拉，其螺距逐漸增大，所以受力不同導(dǎo)致螺距變形嚴(yán)重，而且壓下螺母的螺紋牙與球面墊緊貼，螺紋牙沒有運(yùn)動(dòng)空間，導(dǎo)致壓下螺母與立柱抱死無法拆卸，最后一圈螺紋牙尾部侵到球面墊里。

2 解決立柱和壓下螺母抱死的方法

針對(duì)這一問題經(jīng)過我們反復(fù)研究，將壓下螺母參照環(huán)槽螺母的結(jié)構(gòu)形式作部分改動(dòng)，由于第一圈螺紋受載最大，到第8～10圈后，螺紋幾乎不受載荷，壓下螺母螺距為14 mm，螺紋長(zhǎng)度為145.89 mm，則壓下螺母懸合圈數(shù)為10.5圈，在壓下螺母靠近球面墊一端去掉一圈半螺紋，則旋合圈數(shù)為9圈，在壓下螺母下端車出一帶有錐度的槽，小端直徑略大于壓下螺母螺紋的外徑。大端直徑由小端直徑傾斜15°得到，形成環(huán)槽，尖角處倒圓弧。槽深19.89 mm，如圖3所示。

改進(jìn)后的壓下螺母內(nèi)緣下端(螺栓旋入端)工作時(shí)局部受拉，其變形性質(zhì)與立柱相同，從而可以減小兩者的螺距變化差，使螺紋牙上的載荷分布趨于均勻，也使螺紋牙不貼著球面墊，螺紋牙也不會(huì)侵到球面墊里了，其修改后軋機(jī)中壓下螺母與立柱及球面墊的整體布置形式如圖4所示。

4 結(jié)語

經(jīng)過用戶使用，改進(jìn)后的SY高剛度軋機(jī)因?yàn)閴合侣菽概c立柱抱死造成的事故大為減少。該技術(shù)在不改變SY高剛度軋機(jī)整體尺寸的情況下改造簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、效果顯著，為進(jìn)一步提高SY高剛度軋機(jī)的使用壽命奠定了基礎(chǔ)。

［1］ 錢壽銓，白春林．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1992．

［2］ 陳永來，周惠來．最新冶金工業(yè)軋機(jī)分類設(shè)計(jì)與安裝、調(diào)試、維修及設(shè)備改造新工藝新技術(shù)實(shí)用手冊(cè)［M］．北京:中國(guó)冶金出版社，2006．

［3］ 王峰．F-1300型鉆井泵主螺栓及軸承蓋的改進(jìn)．石油礦場(chǎng)機(jī)械，2011(09):75-77．