摘 要：針對(duì)板坯連鑄機(jī)扇形段自由輥內(nèi)置式單通道旋轉(zhuǎn)接頭在線運(yùn)行漏水時(shí)無(wú)法在線處理，必須整體更換扇形段的問(wèn)題，基于現(xiàn)有扇形段自由輥結(jié)構(gòu)，以最低的改造成本對(duì)自由輥旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)接頭在線漏水時(shí)可以更換，降低維修成本及人力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：扇形段；自由輥；旋轉(zhuǎn)接頭；改造

前言

板坯連鑄機(jī)扇形段主要是對(duì)已經(jīng)形成固態(tài)坯殼或完全凝固的板坯進(jìn)行支撐及傳輸，防止鑄坯坯殼在鋼水靜壓力的作用下產(chǎn)生鼓肚變形。由于板坯溫度非常高，而主要對(duì)板坯起支撐作用的就是扇形段自由輥，為保證自由輥長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命，避免自由輥內(nèi)軸承因高溫而加快損壞，一般在自由輥兩端或一端設(shè)計(jì)了單通道或雙通道的旋轉(zhuǎn)接頭，對(duì)自由輥提供內(nèi)部冷卻。

以本單位為例：我廠2#連鑄機(jī)為雙流板坯連鑄機(jī)，每流共計(jì)有16個(gè)扇形段，加上17個(gè)操作更換件，共計(jì)有49個(gè)扇形段，每個(gè)扇形段有12支自由輥，共計(jì)48個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭。原來(lái)設(shè)計(jì)時(shí)旋轉(zhuǎn)接頭為單通道內(nèi)置式旋轉(zhuǎn)接頭，位于自由輥兩端旋轉(zhuǎn)接頭支座內(nèi)部，如果要更換旋轉(zhuǎn)接頭，必須要從扇形段框架上把自由輥拆下來(lái)，把旋轉(zhuǎn)接頭支座從自由輥上解體，方能更換。一旦扇形段上線使用后旋轉(zhuǎn)接頭出現(xiàn)漏水，在線根本無(wú)法處理，因?yàn)闊o(wú)法在線拆裝扇形段自由輥。如果不及時(shí)更換扇形段，會(huì)造成自由輥冷卻效果大幅降低，而軸承工作溫度也會(huì)急劇升高，最終導(dǎo)致自由輥出現(xiàn)死輥的現(xiàn)象，對(duì)板坯表面造成劃傷，影響質(zhì)量，且扇形段因此提前下線，維護(hù)成本和人工都會(huì)大大增加。

1 原因分析

1.1 自由輥結(jié)構(gòu)

如圖1所示，序號(hào)1為旋轉(zhuǎn)接頭支座，序號(hào)2為扇形段自由輥，序號(hào)3為接水板，序號(hào)4為旋轉(zhuǎn)接頭，序號(hào)5為接水套，序號(hào)6為軸承座。圖示灰色填充為自由輥內(nèi)端水的流向。

旋轉(zhuǎn)接頭支座1是通過(guò)螺栓固定在軸承座6上面，而進(jìn)水是由水套5（一半在接水板3內(nèi)，另一半在旋轉(zhuǎn)接頭支座1內(nèi)，兩端均有密封）連通接水板與旋轉(zhuǎn)接頭支座，保證冷卻水的供應(yīng)。

1.2 原因分析

一旦旋轉(zhuǎn)接頭因?yàn)檠b配問(wèn)題或密封老化問(wèn)題上線后出現(xiàn)漏水，水就會(huì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)接頭支座1的空腔內(nèi)，進(jìn)而會(huì)流入軸承座6內(nèi)，導(dǎo)致軸承內(nèi)干油乳化，潤(rùn)滑失效，軸承會(huì)加速磨損直至損壞，最終因此輥?zhàn)訒?huì)出現(xiàn)死輥而劃傷板坯。而扇形段上線后輥?zhàn)訜o(wú)法在線拆裝，旋轉(zhuǎn)接頭支座因固定在軸承座上且水套安裝在旋轉(zhuǎn)接頭支座與接水板之間，所以旋轉(zhuǎn)接頭及其支座都無(wú)法從軸向取出，輥?zhàn)佑植荒芟蛏掀鸬?，所以漏水就無(wú)法處理，只能整體更換扇形段，下線至維修間進(jìn)行解體后更換，這樣就使用扇形段的使用壽命大大降低，人工及維修成本大幅攀升。

2 改造方向及方案實(shí)施

2.1 改造方向

為了便于旋轉(zhuǎn)接頭能夠在線進(jìn)行更換，改造的主要目的就是能夠在扇形段上線后，對(duì)自由輥不拆卸的情況下能夠更換旋轉(zhuǎn)接頭。

考慮到扇形段數(shù)量較多，安裝在扇形段上的旋轉(zhuǎn)接頭總數(shù)有1176個(gè)，所以要盡可能地少做動(dòng)，否則改造的花費(fèi)會(huì)很多。

由于進(jìn)水方式是由接水板通過(guò)水套自動(dòng)接通的，如果變更冷卻水接入方式會(huì)造成大面積的改動(dòng)，花費(fèi)成本較高，所以還是利用原來(lái)舊的旋轉(zhuǎn)接頭支座進(jìn)行修復(fù)，通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)形式及安裝尺寸進(jìn)行變更，保證在線更換的可能性。

2.2 方案實(shí)施

因?yàn)樾D(zhuǎn)接頭支座都是利舊，如果要保證新旋轉(zhuǎn)接頭的安裝精度，首先對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭支座中心的安裝孔進(jìn)行擴(kuò)孔加工，其次為方便旋轉(zhuǎn)接頭能夠在線取出，需把原來(lái)的安裝孔變成通孔，圖2是設(shè)計(jì)變更圖：

如圖3所示，改造后旋轉(zhuǎn)接頭的安裝方式由內(nèi)裝式變?yōu)橥庋b式，如果扇形段自由輥旋轉(zhuǎn)接頭在線出現(xiàn)漏水的情況就可以從左側(cè)通過(guò)拆除法蘭面螺栓可以實(shí)現(xiàn)更換。

3 現(xiàn)場(chǎng)使用情況效果評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭支座1（圖1）出廠加工并重新按改進(jìn)后的旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行采購(gòu)回廠裝配發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的使用情況跟蹤，原來(lái)扇形段內(nèi)平均每月因旋轉(zhuǎn)接頭漏水無(wú)法處理的點(diǎn)為20個(gè)左右，扇形段也因此沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)過(guò)鋼量而非正常下線，目前改造后的扇形段從根本上杜絕了旋轉(zhuǎn)接頭因漏水而無(wú)法處理的情況，如果因裝配問(wèn)題或旋轉(zhuǎn)接頭本身質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)漏水，現(xiàn)在只需僅僅更換旋轉(zhuǎn)接頭就可以解決，而不再像以前必須整體更換扇形段了。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭安裝方式的設(shè)計(jì)變更，及對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭支座的修復(fù)加工，從根本上解決了扇形段旋轉(zhuǎn)接頭在線使用漏水時(shí)無(wú)法更換的問(wèn)題。此次的改造大大地降低了扇形段因漏水情況而非正常下線的次數(shù)，減少了工人的的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了扇形段的使用壽命，節(jié)約了扇形段的維修成本，提高了自由輥的使用過(guò)鋼爐數(shù)。

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作者簡(jiǎn)介：龔亮（1986-），男，本科，助理工程師，現(xiàn)就職于湖南華菱漣源鋼鐵有限公司，主要從事機(jī)械技術(shù)方面的工作。

封卓（1984-），男，本科，工程師，現(xiàn)就職于湖南華菱漣源鋼鐵有限公司，主要從事機(jī)電技術(shù)方面的工作。