曹文強(qiáng)

（石橫特鋼集團(tuán)有限公司，山東 肥城271612）

1 前 言

隨著鋼鐵業(yè)的發(fā)展和用戶對(duì)鋼材質(zhì)量要求的提高，對(duì)軋機(jī)的精度要求也越來越高。目前棒材生產(chǎn)線主要采用短應(yīng)力線軋機(jī)，該類型軋機(jī)具有剛度大、精度高、設(shè)備重量輕、操作簡(jiǎn)單、在線快速更換的特點(diǎn)。其軋機(jī)結(jié)構(gòu)主要由輥縫調(diào)整裝置、軸向調(diào)整裝置、拉桿、輥箱、軋機(jī)底座和導(dǎo)衛(wèi)梁等構(gòu)成。

石橫特鋼第一棒材車間是一條年產(chǎn)50 萬t 的棒材生產(chǎn)線，2005年投產(chǎn)。全線采取高強(qiáng)度無扭軋機(jī)，共布置18架軋機(jī)。其中，粗軋、中軋和精軋各6架。工藝流程：備料→裝爐→加熱→高壓水除鱗→夾送輥夾送→6 架粗軋機(jī)組→1#飛剪剪頭尾→6 架中軋機(jī)組→2#飛剪剪頭尾→6架精軋機(jī)組→飛剪倍尺分段（3#、4#剪子）→精整收集。目前，隨著軋機(jī)磨損老化，軋機(jī)的強(qiáng)度和剛度逐漸下滑，通過對(duì)軋機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的改造和提高裝配質(zhì)量，達(dá)到改善軋機(jī)狀態(tài)，降低對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

2 軋機(jī)存在的問題分析及影響

2.1 軋機(jī)彈跳增加

軋制過程中，軋輥、軋機(jī)軸承、輥箱、銅螺母、拉桿等各受力部件均承受著不同程度內(nèi)應(yīng)力。軋機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用后，軋機(jī)彈跳增加，主要體現(xiàn)為軋機(jī)拉桿間隙增大。拉桿連接上下輥箱和機(jī)架，一臺(tái)軋機(jī)通過4 根拉桿將輥箱連接在一起，拉桿裝配如圖1所示。長(zhǎng)期使用后，拉桿與機(jī)架、拉桿與輥箱接觸處因磨損尺寸減小產(chǎn)生間隙。生產(chǎn)軋制軋件時(shí)，因軋機(jī)彈跳造成料型尺寸比預(yù)設(shè)值增加，導(dǎo)致料型尺寸偏差，影響生產(chǎn)穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致堆鋼故障。

2.2 軋輥軸向竄動(dòng)

圖1 拉桿裝配圖

目前形式的軋機(jī)依靠軸向調(diào)整裝置來實(shí)現(xiàn)軋輥的軸向移動(dòng)。通過研究軋機(jī)在軋制過程中的狀態(tài)，結(jié)合圖紙分析，軋輥的軸向竄動(dòng)主要原因?yàn)檐垯C(jī)的結(jié)構(gòu)缺陷：（1）維修拉桿時(shí)需將螺母從軸承座拆卸或安裝進(jìn)軸承座，軋機(jī)軸承座與拉桿螺母之間的配合存在間隙；（2）軋輥軸向調(diào)整裝置內(nèi)存在間隙，間隙存在于蝸輪蝸桿及帶動(dòng)軋輥軸向移動(dòng)的螺紋副之間［1］。生產(chǎn)中因軋輥軸竄造成料型變化，形狀不規(guī)則難以控制。成品輥軸竄動(dòng)容易出現(xiàn)鋼材表面缺陷，切分軋輥軸竄容易導(dǎo)致導(dǎo)衛(wèi)切偏造成堆鋼故障。

2.3 軸承損壞故障頻繁

軋機(jī)軸承作為軋機(jī)傳動(dòng)的關(guān)鍵部件，軋制過程中承載軋機(jī)的軸向力和徑向力。軸承損壞是軋機(jī)軸承常見的故障，其主要形式為軸承外圈斷裂和保持架斷裂，可導(dǎo)致軸承報(bào)廢，嚴(yán)重時(shí)軸承內(nèi)圈與軋輥輥頸黏連造成軋輥報(bào)廢。主要原因：（1）潤(rùn)滑不良，冷卻水、雜質(zhì)等進(jìn)入軸承造成潤(rùn)滑油乳化，影響軸承潤(rùn)滑效果，載荷區(qū)易形成金屬摩擦，造成軸承疲勞剝落；（2）輥箱剛性差，在承受軋制力的過程中容易出現(xiàn)較大變形，造成軸承損壞；（3）軸承更換不及時(shí)，軸承長(zhǎng)期使用，滾動(dòng)體點(diǎn)蝕、松動(dòng)及保持架磨損導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)受阻發(fā)熱。

2.4 壓下裝置失效

壓下裝置即輥縫調(diào)整裝置，作用是調(diào)節(jié)輥縫大小。其結(jié)構(gòu)為錐齒輪+錐齒輪軸形式，如圖2所示。調(diào)整輥縫時(shí)蝸輪傳動(dòng)至錐齒輪軸，錐齒輪軸帶動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)上下軋輥的移動(dòng)改變輥縫大小。生產(chǎn)中因操作和維護(hù)不當(dāng)常出現(xiàn)錐齒輪打齒現(xiàn)象，造成壓下裝置損壞無法調(diào)整輥縫。

圖2 輥縫調(diào)整裝置裝配圖

3 解決措施

3.1 消除軋機(jī)彈跳

拉桿與壓蓋接觸摩擦，長(zhǎng)期使用后，拉桿與壓蓋接觸凸臺(tái)處磨損產(chǎn)生間隙，磨損位置如圖3 所示。通過對(duì)拉桿磨損部位采用激光處理，提高拉桿的強(qiáng)度。

圖3 拉桿磨損位置示意圖

通過修磨壓蓋尺寸L，消除與拉桿接觸處的間隙，進(jìn)而消除彈跳。實(shí)施步驟：首先測(cè)量出壓蓋深入機(jī)架槽的深度，修磨壓蓋與機(jī)架的接觸面，減小壓蓋尺寸L，達(dá)到消除壓蓋和拉桿的間隙目的。壓蓋結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 壓蓋尺寸示意圖

3.2 改善軋輥軸向竄動(dòng)

由于軸承座與拉桿螺母以及軸向調(diào)整裝置之間的間隙是難以取消的，但在現(xiàn)有軋機(jī)的軸承座上進(jìn)行部分改造，可以消除或減少間隙。根據(jù)目前軋機(jī)老化現(xiàn)狀，在機(jī)架上增加軸向固定裝置。見圖5。

實(shí)施步驟：在機(jī)架上增加頂緊螺栓，每個(gè)機(jī)架的兩個(gè)螺栓對(duì)稱頂緊輥箱，彌補(bǔ)了拉桿長(zhǎng)期使用軋機(jī)剛度下降導(dǎo)致的軸竄。

3.3 降低軸承故障

圖5 加軸向固定裝置軸承座示意圖

根據(jù)氣溫變化，不同季節(jié)采用不同型號(hào)的鋰基脂。一般來說，秋冬季節(jié)使用粘稠度低的1#、2#鋰基脂，春夏季節(jié)使用黏稠度高的3#鋰基脂；選用氟膠材質(zhì)密封，確保密封唇口與迷宮環(huán)的配合尺寸，提高密封性；建立輥箱密封管理制度，軸承進(jìn)水、進(jìn)臟必須對(duì)密封圈徹底檢查、更換；檢測(cè)軸承箱尺寸，定期測(cè)量箱體磨損是否超差，確保軸承座尺寸精度。參照軸承壽命，對(duì)保持架變形、滾動(dòng)體點(diǎn)蝕的軸承及時(shí)更換，裝配時(shí)確保軸承的清潔。

3.4 消除壓下裝置故障

根據(jù)氣溫變化，不同季節(jié)采用不同型號(hào)的鋰基脂。一般來說，秋冬季節(jié)使用黏稠度低的1#、2#鋰基脂，春夏季節(jié)使用黏稠度高的3#鋰基脂；選用氟膠材質(zhì)密封，確保密封唇口與迷宮環(huán)的配合尺寸，提高密封性；建立輥箱密封管理制度，軸承進(jìn)水、進(jìn)臟必須對(duì)密封圈徹底檢查、更換；檢測(cè)軸承箱尺寸，定期測(cè)量箱體磨損是否超差，確保軸承座尺寸精度。參照軸承壽命，對(duì)保持架變形、滾動(dòng)體點(diǎn)蝕的軸承及時(shí)更換，裝配時(shí)確保軸承的清潔。

嚴(yán)格規(guī)范壓下裝置的使用，杜絕過鋼軋制過程中采取壓下操作，以消除對(duì)錐齒輪和錐齒輪軸的沖擊；提高壓下裝置的裝配精度，尤其是錐齒輪軸上的調(diào)整墊和擋圈必須確保安裝到位，保證錐齒輪軸和錐齒輪的有效配合。做好錐齒輪箱和蝸桿箱的密封，消除氧化鐵皮等雜物進(jìn)入箱體影響齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié) 語

通過改善拉桿強(qiáng)度，修復(fù)壓蓋尺寸，消除軋機(jī)彈跳；增加軋機(jī)軸向固定裝置，彌補(bǔ)軋機(jī)剛度不夠?qū)е碌妮S竄；嚴(yán)格、規(guī)范軋機(jī)軸承裝配和維護(hù)，杜絕燒軸承和壓下裝置故障。軋機(jī)的狀態(tài)得到明顯改善，生產(chǎn)穩(wěn)定性增強(qiáng)，降低了故障率。