徐淑濤
(濟鋼集團有限公司 中厚板廠,山東 濟南250101)
濟鋼中厚板廠3500產線精軋機前輔助輥道主要功能是參與精軋機對鋼板的軋制。輥道的高效穩(wěn)定運行關系到整條產線的生產率和整個軋制工藝的連續(xù)性,對保證鋼板質量起重要的作用。輥道直流電機工作在水霧環(huán)境中頻繁損壞,維修量大,軌道傳動裝置已不能適應現場生產的需要,為此,采取更換輥道電機及傳動裝置改造措施。
原輥道電機設計采用的是直流電機,型號為ZZJ-806。電機調速性能好,范圍寬,能夠充分適應各種機械負載特性的需求,但是價格高,維護復雜,維修成本高。隨著電機技術的進步,交流電機同樣具備直流電機的優(yōu)點,且價格便宜,維護簡單,維修成本較低。直流電機對工作環(huán)境要求比較嚴格,因現場工作環(huán)境水霧較多,直流電機頻繁損壞,造成輥道不轉、劃傷鋼板等現象,同時增加了維修工作量。而專用交流輥道電機能夠適應此種惡劣的生產環(huán)境,因此,考慮選擇專用輥道交流電機。
原設計直流電機額定功率22.4 kW,力矩340 N·m,轉速650 r/min。減速機的減速比為3.98,輥道的直徑為415 mm,輥道的調速范圍為0~4.8 m/s。電機在額定轉速下輥道的線速度3.55 m/s。當輥道線速度≤3.55 m/s時,電機恒定轉矩工作,可計算出作用到輥子上的力矩為1 360 N·m。改造后傳動方式采用的是電機直接拖動輥道運轉。由上述輥道的調速范圍計算得電機的轉速范圍為0~207 r/m in,額定功率為29.48 kW。由以上數據計算及現場的安裝尺寸,選擇專用交流變頻輥道電機型號為YGP315L-8。
原設計的直流電機采用的是錐形軸頭,現場工況惡劣,運行過程中緊固螺母容易松動,導致軸頭滾鍵。選用輥道交流電機采用圓柱型的軸頭,并對稱銑出雙鍵槽,增加其可靠性;同時考慮電機尺寸及現場安裝空間,將電機的接線盒放置在電機的頂部。
原設計的傳動方式是電機—減速機—輥道。此組輥道參與鋼板的軋制,軋制最高速度為4.8 m/s,鋼板軋制時扣頭對輥道的沖擊力較大,且軋鋼過程中輥道需要頻繁正反轉,容易導致減速機內部齒輪打齒,造成減速機損壞。所以此次改造將減速機去除,用電機直接驅動輥道。因鋼板上下表面存在溫差,在軋制過程中容易出現上翹或者下扣現象,下扣對輥道的沖擊很大,導致緊固輥道的地腳螺栓被拉長,輥道在運行過程中出現橫向擺動。為防止輥子的擺動帶動電機擺動,造成電機的損壞,傳動裝置選擇帶有伸縮功能的十字軸式萬向聯軸器。受設備空間的限制,聯軸器的安裝尺寸僅有630 mm,輥道的軸頭直徑為120 mm,輥道剛性半聯軸器法蘭盤的直徑為285 mm。綜合多方面因素,選定十字軸式萬向聯軸器型號為SWC225-DH-50。此型號聯軸器法蘭盤一端為標準尺寸,與輥道連接的一端法蘭盤直徑增加到285 mm,并執(zhí)行法蘭盤為285 mm的相關參數。經查閱聯軸器的相關性能參數,完全能夠滿足設計要求。
通過選用交流電機及傳動裝置的改造,輥道在運行過程中左右擺動產生的力不再全部傳遞給電機,電機受力狀態(tài)良好,不再因電機軸承損壞導致輥道死輥,電機及輥道使用壽命提高到了4個月以上,滿足了現場使用需求,提高了產線的生產效率。