田　偉，劉慧勇，李　凱（山東魯中鋼鐵物流有限公司重型機(jī)械廠，山東　萊蕪　271133）

輥道軸頭斷裂修復(fù)方法探討

田偉，劉慧勇，李凱
（山東魯中鋼鐵物流有限公司重型機(jī)械廠，山東萊蕪271133）

摘要：輥道經(jīng)常運(yùn)用于萊鋼板帶、寬厚板、H型鋼等軋鋼廠的生產(chǎn)中，主要功能是用于輸送板坯和成品鋼材。輥道軸頭斷裂是輥?zhàn)邮褂弥薪?jīng)常出現(xiàn)的狀況，為了減少報(bào)廢率，降低設(shè)備成本，需要對(duì)輥道軸頭的斷裂修復(fù)技術(shù)進(jìn)行深入研究，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷完善改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，以提升軋鋼廠的經(jīng)濟(jì)效益。本文就軌道軸頭的斷裂修復(fù)方法進(jìn)行了研究探討。

關(guān)鍵詞：輥道；軸頭斷裂；修復(fù)方法

0　前言

輥道軸頭斷裂的情況在輥?zhàn)邮褂弥薪?jīng)常會(huì)出現(xiàn)，一般對(duì)于出現(xiàn)這種情況的輥?zhàn)?，軋鋼廠都會(huì)采取報(bào)廢的形式進(jìn)行處理，輥?zhàn)觾r(jià)格昂貴，這種處理方式大大的提高了軋鋼廠的設(shè)備成本，并不利于工廠長(zhǎng)期效益的發(fā)展，因此，輥道軸頭斷裂的修復(fù)方法逐漸受到重視，人們開始積極研究更有效的辦法解決輥道軸頭斷裂情況，力求降低設(shè)備成本，促進(jìn)工廠發(fā)展。

1　輥道的使用

在萊鋼板帶、寬厚板、H型鋼等軋鋼廠生產(chǎn)中，常用的輥道有兩種：一種是空心輥，其制造材料一般采用厚壁無(wú)縫鋼管，通常被用作輸送經(jīng)精軋軋制后的成品鋼材；另一種是實(shí)心輥，其制造材料主要是鍛件，通常被用作輸送板坯或是粗軋軋制后的中間坯，價(jià)格十分昂貴。在軋鋼廠中，一旦實(shí)心輥出現(xiàn)軸頭斷裂的情況，就會(huì)對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行報(bào)廢處理，大大提高了設(shè)備成本，因此，需要加強(qiáng)對(duì)輥道軸頭斷裂修復(fù)方法的研究，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，減少成本耗費(fèi)。

2　輥道軸頭斷裂修復(fù)方法

2.1輥道軸頭斷裂原因

輥道的軸頭是輥?zhàn)又械淖钸h(yuǎn)位置，在使用時(shí)，需要連接傳動(dòng)軸或電機(jī)，實(shí)現(xiàn)扭矩的直接傳遞。輥道軸頭的直徑只有輥身直徑的1/4～1/5，是棍子整體中最細(xì)、最為脆弱的部分，因此在使用中極易被扭斷。另外，在電機(jī)額外的作用力影響下，軸頭切應(yīng)力常常會(huì)超過極限，也十分容易引起斷裂[1]。

2.2焊接修復(fù)

焊接修復(fù)在機(jī)械修復(fù)方法中極為常見，在輥道軸頭斷裂時(shí)，也可以考慮利用這一方法進(jìn)行修復(fù)。

首先需要對(duì)輥道進(jìn)行檢查，明確焊接電源的使用類型，保證材料質(zhì)量和對(duì)焊轉(zhuǎn)臺(tái)速度的穩(wěn)定。并要求焊劑在使用前必須在480～500℃高溫下烘烤5個(gè)小時(shí)[2]。在準(zhǔn)備工作完成后利用機(jī)加工進(jìn)行補(bǔ)焊，再通過預(yù)熱、保溫去除應(yīng)力，確定焊接參數(shù)并進(jìn)行焊接，在焊接過后需要進(jìn)行冷卻處理，冷卻至常溫后方可出爐。最后再對(duì)焊接部分進(jìn)行檢查、試驗(yàn)，以保證焊接后的輥道能正常投入使用。

雖然焊接修復(fù)方便快捷，但同時(shí)也存在著嚴(yán)重的缺陷。一旦焊接深度不夠，焊接的強(qiáng)度就會(huì)受到影響，焊接強(qiáng)度的不足會(huì)直接導(dǎo)致修復(fù)后的輥道再次投入使用時(shí)焊接部位快速斷裂。在進(jìn)行焊接修復(fù)時(shí)，也經(jīng)常會(huì)為了加強(qiáng)焊接強(qiáng)度而加大焊接深度，輥道軸頭直徑只有輥體的1/4～1/5，直徑相對(duì)較?。é担?00），加大焊接深度會(huì)使焊接后的熱影響區(qū)同時(shí)加大，導(dǎo)致軸頭強(qiáng)度降低，修復(fù)后的輥道在投入使用時(shí)一樣會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)軸頭斷裂的情況。

2.3鑲軸修復(fù)

焊接的方式不太適用于輥道軸頭斷裂的修復(fù)，因此需要考慮能夠避開焊接的修復(fù)方式，而鑲軸修復(fù)正好可以實(shí)現(xiàn)這一目的。鑲軸修復(fù)就是采用過盈配合的方式來(lái)連接斷裂的軸頭并傳遞扭矩[3]。主要修復(fù)方式是在輥道斷裂部位打上內(nèi)孔，制作新軸頭并將其安裝到內(nèi)孔中，內(nèi)孔與軸頭利用過盈配合的方式，采用熱裝的方式進(jìn)行內(nèi)孔中軸頭的安裝。為了保證強(qiáng)度，避免進(jìn)入水汽，需要在安裝完成后，在內(nèi)孔外端和軸頭相連接的地方再次進(jìn)行焊接，并進(jìn)行圓角過渡處理。

3　鑲軸修復(fù)可行性分析方法

在實(shí)行鑲軸修復(fù)方案時(shí)，可以進(jìn)行可行性的分析，以確保方案的有效性。這里簡(jiǎn)述一下分析方法：首先，要了解輥道與電機(jī)的相關(guān)參數(shù)，包括輥道的長(zhǎng)度和直徑、軸頭的長(zhǎng)度和直徑、材質(zhì)、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)數(shù)等。確定新軸頭和內(nèi)孔的設(shè)計(jì)方案，并確定過盈配合量，即鑲軸能傳遞輥道的最大扭矩。隨后進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核，利用公式計(jì)算危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)，并將其與需用安全系數(shù)進(jìn)行比較，得出疲勞強(qiáng)度的高低程度，以確定經(jīng)過鑲軸修復(fù)后的軸頭在使用時(shí)是否容易扭斷。如果確定軸頭并不容易疲勞扭斷，便說明鑲軸修復(fù)方案可行。

4　鑲軸修復(fù)工藝

首先對(duì)輥道斷裂的地方進(jìn)行處理，拆卸輥道附件并進(jìn)行清洗。拆卸后的光輥上C6100車床搭中心架校調(diào)，遵照?qǐng)D紙上的相關(guān)要求對(duì)輥道軸頭的斷裂面進(jìn)行機(jī)加工，并打好內(nèi)孔，以備鑲軸修復(fù)時(shí)使用。重新制作新軸頭，要求軸頭長(zhǎng)度為L(zhǎng)+1。隨后對(duì)輥道進(jìn)行加熱，當(dāng)其溫度達(dá)到250℃時(shí)，插入新軸頭，等待其自然冷卻后，在內(nèi)孔外端口和軸頭交接的地方再次增加1圈至2圈焊接。最后再次上C6100車床搭中心架校調(diào)，對(duì)中心孔進(jìn)行加工，頂上中心尾架，將中心架拆除，并按照?qǐng)D紙上的要求對(duì)軸頭進(jìn)行加工，直到其尺寸與原來(lái)尺寸相符。

鑲軸修復(fù)技術(shù)主要用于實(shí)心輥軸頭斷裂的修復(fù)，其修復(fù)費(fèi)用與再次購(gòu)買新輥的費(fèi)用相比十分經(jīng)濟(jì)合理，能夠?yàn)楣S節(jié)省一筆相當(dāng)可觀的設(shè)備成本，是一種有效修復(fù)輥道軸頭斷裂的方法。

5　結(jié)論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，各個(gè)行業(yè)都開始注重對(duì)自身的管理，尤其是對(duì)成本的控制。輥道是板帶軋鋼廠中普遍運(yùn)用的輸送工具，對(duì)于軋鋼廠的生產(chǎn)運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。在輥道使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)輥道軸頭斷裂的情況，以往的處理辦法是直接將輥?zhàn)舆M(jìn)行報(bào)廢處理，但是這種方式大大提高了設(shè)備成本，不利于工廠發(fā)展，因此，人們加大了對(duì)輥道軸頭斷裂修復(fù)技術(shù)的研究。經(jīng)研究表明，焊接修復(fù)技術(shù)并不能從根本上解決這一問題，而鑲軸修復(fù)技術(shù)相對(duì)來(lái)說更具有效性，能夠保證輥道軸頭的使用壽命得到延長(zhǎng)，可以有效降低軋鋼廠設(shè)備成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，十分值得相關(guān)工作人員持續(xù)、深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡乃碩.連鑄機(jī)出坯區(qū)輥道輥?zhàn)虞S頭斷裂分析與改進(jìn)[J].一重技術(shù),2014,3(3):6-9.

[2]楊慧.鋼廠輥道堆焊修復(fù)技術(shù)[J].包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào),2010,9(3):286-288.

[3]李林.輥道軸頭斷裂修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].寶鋼技術(shù),2010,6(6):61-64.

作者簡(jiǎn)介：田偉（1983-），男，山東萊蕪人，助理工程師，研究方向：冶金、軋鋼、礦山設(shè)備維修、機(jī)械加工等。