肖正娟

（四川鴻艦重型機械制造有限責任公司，四川攀枝花 617063）

0 引言

R1 軋機推床的原始設計為連鑄坯重9 t，坯長5.5 m。自1992 年投運以來性能偏弱，長期運行故障率高，運行精度無法保證，經(jīng)多次大修仍無法滿足生產需求。2003 年熱軋生產工藝升級后，連鑄坯重量升級為21 t（最大坯重25 t）后，坯長增加為11 m，推床無法承受坯料導向沖擊，多次嚴重變形、損壞。因此利用年修時間，在設備原有位置升級推床強度，優(yōu)化軋機坯料導向功能及精度，提高粗軋機設備的生產保障能力。

1 改進前設備情況

R1 軋機后推床傳動裝置的電機型號為ZZJ-803，功率為11.2 kW，冷卻方式為管道通風冷卻。生產現(xiàn)場環(huán)境溫度高且多水、多粉塵、振動大，工況惡劣。軋機為24 h 工作制，動作頻繁。由于后推床設備老化，雖經(jīng)多次焊補修復仍變形嚴重，運行精度差。

改進前的后推床主要由傳動裝置、推桿裝置、導板裝配等組成。后推床設備由電動機驅動減速器，通過十字軸式萬向聯(lián)軸器，帶動兩套推桿箱內的齒輪齒條機構，完成上、下推桿的前后移動，實現(xiàn)輥道兩側的兩套導板裝配同步對中夾緊、張開的功能。推床設備存在以下問題。

（1）后推床設備傳動電動機功率小，推床的夾緊力不夠、對中功能差，中間坯跑偏嚴重時不能強力對中夾緊，導致產品邊部劃傷及鐮刀彎缺陷。

（2）兩側導板裝配與上、下推桿間采用U 型窩浮動軸結構連接，在坯料長期沖擊作用下嚴重磨損變形后，兩側導板與上、下推桿間竄動大，致使兩側導板同步對中性差，無法實現(xiàn)準確對中導向。

（3）坯料負荷大幅增大后，推桿箱內齒輪齒條強度嚴重偏小，磨損急劇加大，而且推桿箱體強度不足，在坯料沖擊下，多次產生箱體開裂，連接螺栓扯斷現(xiàn)象。

（4）上、下推桿采用工字梁結構，坯料負荷大幅增大后，強度不足，在坯料沖擊下彎曲變形嚴重，與之連接的導板無法保證導向的對中精度及功能。

2 結構改進方案

考慮坯料2 倍沖擊系數(shù)，改進計算時荷載按50 t 取值。通過充分研究、計算，決定對推床結構及材料等方面進行改進優(yōu)化。

改進后的后推床設備如圖1 所示，在結構組成上與改進前相同。

2.1 加大傳動電機功率，提高推床夾緊力

加大傳動電機功率，增大減速器規(guī)格，有效提高軋機后推床夾緊力，實現(xiàn)強力對中夾緊。計算條件：單側導板移動速度60～120 mm/s，輥子與熱坯間滑動摩擦系數(shù)f＝0.2，電機功率計算：

重載系數(shù)：考慮大沖擊，取k＝1.2

現(xiàn)電動機功率增大后，采用變頻電機。選用電機型號：YZPB200L-6，P=22 kW，n＝975 r/min。實際使用時通過變頻器調速，輸出速度約為650 r/min。

電機功率增大后，減速器規(guī)格相應增大，選用速比i＝200。

2.2 確定傳動軸軸徑

傳動軸材質選用42Cr-Mo，調質處理，δb＝750～900 MPa，δs＝500 MPa，P＝22 kW，n＝650/200＝3.25 r/min。

圖1 改進后的后推床設備

因裝聯(lián)軸器處有一鍵槽，軸徑應增大5%，即d≥1.05×185.4＝194.67 mm。

取用傳動軸最小軸徑：d＝200 mm。

2.3 改進材質及截面形式

下推桿材質由Q235 改為Q345，由工字梁結構改為箱形梁結構，增加機械強度。上推桿與導板的連接形式由U 形窩浮動軸結構改為潤滑襯套與銷軸配合，下推桿與導板間改用孔柱加雙斜楔方式，增加結構強度。兩側導板也采用箱形梁結構，增大尺寸，提高其抗沖撞能力。襯板采用沉頭螺栓把合，可快速更換。

原推桿箱內齒輪與齒條強度偏小，磨損劇烈；推桿箱箱體強度不足，在坯料撞擊下多次將箱體撞裂，連接螺栓扯斷。如圖2 所示，一方面將箱體材質由Q235 改為Q345，適量加大箱體的外形尺寸，箱體結構件板厚由20 mm 增加至25 mm，提高箱體的整體強度；另一方面將箱體間緊固螺栓規(guī)格由M24提高至M30，防止箱體間松動。同時將箱體內齒輪齒條模數(shù)由18 mm 增大至20 mm，以增大傳動副承受荷載的能力及抗沖擊性能。

3 改進后效果

改進后的R1軋機后推床設備安裝調試后，經(jīng)過數(shù)年運行，導板裝配及推桿裝置抗沖擊能力大大增強，設備強力導向對中準確度高，產品鐮刀彎等缺陷明顯減少，改進效果明顯。具體表現(xiàn)如下。

（1）后推床傳動電機功率增大、結構強度增加后，兩導板間的夾緊力極大提升，能夠實現(xiàn)對坯料的強力導向、對中功能，減少產品邊部劃傷及鐮刀彎等缺陷。

（2）推桿箱體材質及結構等改進后，整體強度增強，未發(fā)現(xiàn)箱體松動及開裂情況，設備運行率大大提高，保證了生產的正常進行。

（3）后推床改進完成投產后，設備狀態(tài)穩(wěn)定，軋件尺寸控制好，產品質量明顯好轉，缺陷率大幅降低。

完成R1 軋機后推床的結構改進后，設備綜合性能極大提升，坯料導向對中準確。設備投運以來，其運行率大大提高，各項運行指標穩(wěn)定，產品鐮刀彎缺陷大幅減少，既提高了產品質量，又節(jié)約了大量檢修費用，結構改進取得了顯著效果。

圖2 改進后的推桿裝置