吳運(yùn)斌

【摘 要】棒材軋鋼工程實(shí)施期間，機(jī)械設(shè)備具有十分重要的作用，只有機(jī)械設(shè)備能夠正常運(yùn)行時(shí)，方能保證工程施工的正常進(jìn)行。為了降低機(jī)械設(shè)備使用過(guò)程中的故障發(fā)生率，并提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)改造工作。本文在介紹棒材軋鋼工程常見(jiàn)機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上，探討了棒材軋鋼工程機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)改造的措施。

【關(guān)鍵詞】棒材軋鋼工程;機(jī)械設(shè)備;設(shè)計(jì)改造

中圖分類號(hào)： TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）07-0182-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.075

【Abstract】During the implementation of bar rolling project， the mechanical equipment plays a very important role， only when the mechanical equipment can run normally， the normal construction of the project can be ensured. In order to reduce the failure rate and improve the operating efficiency of mechanical equipment， it is necessary to design and reform the mechanical equipment. Based on the introduction of common mechanical equipment for bar rolling engineering， this paper discusses the measures for designing and reforming the engineering machinery equipment for bar rolling.

【Key words】Bar rolling engineering; Machinery and equipment; Design and transformation

0 前言

鋼材在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮了不可替代的重要作用，由此也促進(jìn)了鋼材相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，軋鋼企業(yè)作為其中一員，其軋鋼技術(shù)水平也不斷的提升。對(duì)于軋鋼企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)備性能具有非常大的影響，企業(yè)在建設(shè)棒材軋鋼工程時(shí)，還應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，以提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，并減少故障的發(fā)生，最終提高企業(yè)的年生產(chǎn)能力。

1 棒材軋鋼工程常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備

從定義方面來(lái)看，棒材軋鋼工程機(jī)械設(shè)備定義包含兩種，一種是指狹義方面的定義，即為直接軋制鋼材的機(jī)械設(shè)備，另一種為廣義方面的定義，機(jī)械設(shè)備包含所有的軋制鋼材時(shí)實(shí)用的機(jī)械設(shè)備[1]。通常，主要設(shè)備和輔助設(shè)備為棒材軋鋼時(shí)使用的全部機(jī)械設(shè)備。設(shè)備能夠使軋件直接發(fā)生塑性變形的即為主要設(shè)備，在此種設(shè)備中，工作機(jī)座、齒輪機(jī)座、減速機(jī)等均為其中的工裝裝置。除了主要設(shè)備外，剩余的設(shè)備均為輔助設(shè)備，加熱爐、剪切機(jī)、矯直機(jī)等均為輔助設(shè)備中的機(jī)構(gòu)。

此外，分類依據(jù)不同時(shí)，主要設(shè)備以及輔助設(shè)備的包含的具體機(jī)械設(shè)備類型也不相同。依照用途，主設(shè)備可以分為不同的6類：第一，開(kāi)坯機(jī)，主要的功能為軋鋼錠，使其變?yōu)樗栊螤畹匿撆?第二，型鋼軋機(jī)，鋼坯為方形時(shí)，利用此設(shè)備，將其軋成型材;第三，熱軋板帶軋機(jī)，鋼坯為板形時(shí)，利用此設(shè)備，將其軋制成板材，板材厚度依據(jù)要求確定;第四，冷軋板帶軋機(jī)，熱軋板通過(guò)此設(shè)備的軋制，變?yōu)槔滠埌?第五，鋼管軋機(jī)，鋼坯為圓管形時(shí)，利用此設(shè)備將其軋制成無(wú)縫鋼管;第六，特種軋機(jī)，此種軋機(jī)的用途用于要求特殊時(shí)[2]。依照結(jié)構(gòu)，設(shè)備可分為10類，包含二輥式、三輥式、四輥式、多輥式、萬(wàn)能式等。依照布置，機(jī)械設(shè)備了分為6類，包含單機(jī)座式、縱列式、連續(xù)式等。上述分類均為主要設(shè)備的類別，而輔助設(shè)備則可劃分為7類，分別為切斷設(shè)備、矯直設(shè)備、表面加工設(shè)備、卷取機(jī)、熱處理設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備及包裝設(shè)備。

2 棒材軋鋼工程機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)改造措施

某鋼鐵公司決定于2015年3月起建設(shè)棒材軋鋼廠，建設(shè)時(shí)，公司原有的小型廠生產(chǎn)工藝及機(jī)械裝備技術(shù)應(yīng)充分利用，以將投資費(fèi)用減少;轉(zhuǎn)爐連鑄坯采用150×150×12000（mm）;布置軋機(jī)時(shí)采取地坪式，垂直布置軋制線、轉(zhuǎn)爐煉鋼連鑄車間，連鑄坯加熱時(shí)，利用輥道，直接進(jìn)入到棒材加熱爐中;工程建設(shè)中需預(yù)留出無(wú)頭軋制焊機(jī);建設(shè)時(shí)間確定為12個(gè)月;自行完成機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)及選型工作?；谏鲜鼋ㄔO(shè)要求，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)改造時(shí)，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

2.1 確定主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)

從以上要求可以看出，棒材生產(chǎn)線的建設(shè)屬于克隆復(fù)制小型產(chǎn)技術(shù)，盡管如此，建設(shè)時(shí)的相關(guān)參數(shù)已經(jīng)發(fā)生變化，比如棒材生產(chǎn)線設(shè)計(jì)速度、工藝參數(shù)等，因此，需要適當(dāng)調(diào)整部分設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。確定主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算復(fù)核每臺(tái)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，同時(shí)，對(duì)小型長(zhǎng)實(shí)際的生產(chǎn)能力、新建生產(chǎn)線未來(lái)的發(fā)展前景等進(jìn)行充分的考慮，以保證技術(shù)參數(shù)確定的合理性及科學(xué)性。在生產(chǎn)線軋制參數(shù)及設(shè)備的技術(shù)參數(shù)方面，通過(guò)對(duì)比小型廠與高線廠發(fā)現(xiàn)，與高線廠相比，小型廠運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)的工作狀態(tài)基本處于滿負(fù)荷中，轉(zhuǎn)速多超過(guò)基速，甚至出現(xiàn)全速的情況，減速機(jī)、萬(wàn)向軸聯(lián)軸器不斷地發(fā)生事故，鑒于小型廠的實(shí)際情況，確定電機(jī)基速、最高轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)對(duì)減速機(jī)的轉(zhuǎn)速及傳動(dòng)比設(shè)計(jì)進(jìn)行充分考慮[3]。一般來(lái)說(shuō)，新棒材生產(chǎn)線的主要設(shè)備中，電機(jī)基速應(yīng)在600r/min以上，電機(jī)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)與基速接近，并盡量處于恒轉(zhuǎn)矩段，而且此段存在調(diào)速空間，此外沒(méi)改應(yīng)保證各個(gè)裝置運(yùn)行的安全性及可靠性。經(jīng)驗(yàn)算復(fù)核、電機(jī)N-n圖的確定等項(xiàng)工作后，確定電機(jī)的主參數(shù)，具體見(jiàn)表1。

2.2 修改減速機(jī)錐套配合公差

調(diào)試小型廠過(guò)程中，水平軋機(jī)主減速機(jī)錐套發(fā)生過(guò)打滑的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的分析可知，缺乏足夠的配合緊力為主要原因，當(dāng)配合緊力不足時(shí)，軋機(jī)的軋制力矩?zé)o法承受，造成打滑。在原設(shè)計(jì)圖紙中，φ210H/7p6為1#、3#、5#減速機(jī)錐套的配合公差，鍵錐面配合并不存在，φ150H7/p6為7#、9#和11%減速機(jī)錐套的配合公差，鍵錐面配合并不存在，1：30為設(shè)計(jì)的配合度，由于過(guò)盈量比較小，導(dǎo)致承受軋制力矩的能力非常差。實(shí)施改造設(shè)計(jì)后，先復(fù)核驗(yàn)算了各個(gè)配合公差，之后依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了相應(yīng)的修改，修改后，1#單獨(dú)使用一個(gè)配合公差，為φ208.96±0.01/φ210p6，3#與5#繼續(xù)使用同一個(gè)配合公差，為φ209.576±0.01/φ210p6，而7#、9#和11%的配合公差調(diào)整為φ148.97±0.01/φ150p6。

2.3 改進(jìn)冷床齒條梁制造工藝

安裝冷床時(shí)，采取由上到下的順序，多層疊加，床面由多個(gè)齒條組成，安裝完成后并保齒形對(duì)齊，具有一致的標(biāo)高，相鄰齒形誤差嚴(yán)格控制在0.5mm以內(nèi)，全線標(biāo)高誤差應(yīng)在2mm之內(nèi)。鑒于冷床安裝時(shí)對(duì)裝配精度的要求非常高，為了達(dá)到要求，就需要對(duì)在線設(shè)備的加工公差進(jìn)行嚴(yán)格的控制，尤其是齒條梁，加工精度必須要保證，以保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)高精度的完成安裝[4]。型鋼經(jīng)過(guò)焊接后形成齒條梁，長(zhǎng)度6m，在每個(gè)齒條梁上，含有20件方管，作用為插裝齒條。由于我國(guó)的焊接技術(shù)尚未達(dá)到工藝要求，因此，焊接時(shí)分別將一塊鋼板焊接在齒條梁及方管上，焊后機(jī)加工同時(shí)進(jìn)行，利用螺栓，與齒條梁上良好的固定方管，而且可以按照相應(yīng)的要求調(diào)整位置及尺寸，安裝完冷床并調(diào)試沒(méi)有問(wèn)題后，利用焊接技術(shù)連接方管與齒條。

2.4 改進(jìn)雙排小車同步性

原設(shè)計(jì)方案中，由兩個(gè)液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)雙排小車，調(diào)試時(shí)，雙排小車的同步性并未達(dá)到理想的效果。實(shí)施設(shè)計(jì)改造過(guò)程中，對(duì)此問(wèn)題作出改進(jìn)，改進(jìn)后，由一臺(tái)液壓缸驅(qū)動(dòng)雙排小車，由此一來(lái)，不僅提升了同步性，而且調(diào)試時(shí)間也可減少。

2.5 科學(xué)選擇成品秤類型

在小型廠中，成品秤具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，難以開(kāi)展安裝及調(diào)整工作，稱重時(shí)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而且需要使用液壓設(shè)備。改進(jìn)后，以輥道秤作為棒材生產(chǎn)線上的成品秤，此種類型的成品秤具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，便于安裝及調(diào)整，除稱重功能外，還具備輸送功能，有效的縮短了稱重時(shí)間，且利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)記錄重量數(shù)據(jù)，提升了工作的便利性[5]。

2.6 冷擺白剪切頭輸出

新棒材生產(chǎn)線中，軋機(jī)采用的為地坪式，原有的叉車輸出冷擺剪切頭的方式并不適合，需要作出相應(yīng)的改進(jìn)，改進(jìn)時(shí)，輸送如果采用料頭輸送機(jī)，由于切頭和切斷的長(zhǎng)度并不相同，導(dǎo)致料頭輸送機(jī)的寬度難以確定，可行性比較小，最終，收集切頭切尾時(shí)，利用料筐，料筐放置在平板車上，運(yùn)送到適當(dāng)位置，接著進(jìn)行回收。

3 結(jié)論

建設(shè)棒材軋鋼工程時(shí)，由于需要采用原有的設(shè)備及技術(shù)，就需要開(kāi)展科學(xué)的機(jī)械設(shè)備改造工作，通過(guò)對(duì)新建生產(chǎn)線要求的分析及原有設(shè)計(jì)存在不足的分析，確定改造設(shè)計(jì)方案，保證機(jī)械設(shè)備良好的運(yùn)行。

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