淺談小棒線材滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)

肖光華，呂鳳華

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇 江陰 214429）

2006年10月建成并投產(chǎn)的江陰興澄特種鋼鐵有限公司小棒線共有23架軋機(jī)。其中粗軋和一中軋機(jī)組為10架軋機(jī)，二中軋機(jī)組和預(yù)精軋為8架軋機(jī)，減定徑機(jī)組為KOCKS軋機(jī)5架，前面18架軋機(jī)布置為平立交錯(cuò)，軋件在孔型系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)無扭轉(zhuǎn)軋制，粗軋選用平箱—立箱—平橢—圓孔型系統(tǒng)，一中軋、二中軋、預(yù)精軋均選用橢圓—圓孔型系統(tǒng)。

1 進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)總成設(shè)計(jì)的基本原則

（1）根據(jù)前一道次的軋件尺寸和形狀，來決定下一道次進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)合理的尺寸和形狀。

（2）根據(jù)孔型形狀和使用部位選擇合適的材質(zhì)，保證有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度和耐磨性，同時(shí)考慮加工制造和維護(hù)修復(fù)方便。

（3）進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮拆裝方便，固定牢靠，調(diào)整靈活。

（4）盡量使進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)部件標(biāo)準(zhǔn)化。

（5）進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)制造精度要求高，才能滿足棒線材產(chǎn)品品質(zhì)高的需要。

2 進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)總成的選擇

2.1 固定座結(jié)構(gòu)的確定原則

進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)固定座，是滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的固定結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)好壞直接影響其使用壽命，針對這種情況，進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)固定座的設(shè)計(jì)采用：

（1）選用強(qiáng)度高，耐腐蝕的材料，以適用其惡劣環(huán)境工作的要求。

《莊子·天道》：……水靜猶明，而況精神！……夫虛靜恬淡，寂寞無為者，天地之本，而道德之至，故帝王圣人休焉。休則虛，虛則實(shí)，實(shí)則備矣。虛則靜，靜則動(dòng)，動(dòng)則得矣。

（2）要做到使進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)固定座盡量標(biāo)準(zhǔn)和共用，從而降低備件庫存量。

（3）采用縱向固定、橫向可調(diào)和縱向可調(diào)，橫向固定的另二種組合式導(dǎo)衛(wèi)固定座，導(dǎo)衛(wèi)固定座橫向采用絲杠調(diào)整，安裝精度可達(dá)0.1mm。這樣便于安裝、調(diào)整、操作簡單便捷。

（4）要求合理的結(jié)構(gòu)和外形尺寸，確保不影響機(jī)架其它設(shè)備的安裝。

2.2 導(dǎo)衛(wèi)結(jié)構(gòu)的確定原則

進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)一般由導(dǎo)板盒體、導(dǎo)板、合金耐磨塊、導(dǎo)輥、導(dǎo)輥支架、支架軸、軸承、導(dǎo)輥軸、導(dǎo)衛(wèi)開口度調(diào)整系統(tǒng)、導(dǎo)輥軸套、軸承防塵端蓋、油-氣潤滑裝置和水冷卻裝置等零件構(gòu)成。

（1）根據(jù)軋件的來料大小和對導(dǎo)衛(wèi)的沖擊力，合理選擇各部件材質(zhì)并確定其牢度。粗軋采用大型滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，中軋采用中型滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，預(yù)精軋和精軋采用小型滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)。

（2）根據(jù)每一架次的孔型形狀、尺寸及孔型在軋制過程中的磨損程度，合理設(shè)計(jì)各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，有利于現(xiàn)場安裝和靈活調(diào)整。特別是預(yù)精軋和精軋，鑒于此我們立軋采用的四輥雙排式；平軋采用二輥式V型，使用效果良好，既保證了軋制的穩(wěn)定性，又減少了停機(jī)時(shí)間。

（3）合理設(shè)計(jì)導(dǎo)衛(wèi)潤滑系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在線潤滑和冷卻，保證了進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)導(dǎo)輥和軸承的使用時(shí)間和良好的產(chǎn)品質(zhì)量。

3 進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)構(gòu)成尺寸的確定

進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)時(shí)，導(dǎo)輥和導(dǎo)板的構(gòu)成尺寸是非常重要的，其設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，直接影響軋制的穩(wěn)定性和成品品質(zhì)。

3.1 導(dǎo)輥構(gòu)成尺寸的確定

導(dǎo)輥的主要構(gòu)成尺寸有：導(dǎo)輥直徑D、導(dǎo)輥高度H、孔型圓弧深度B 及導(dǎo)輥的孔型圓弧半徑R，見圖1。

圖1 導(dǎo)輥示意圖

橢圓軋件進(jìn)圓孔型時(shí)，滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的導(dǎo)輥孔型設(shè)計(jì)成與前一道次橢圓孔型一樣，這樣以增大導(dǎo)輥表面與軋件表面的接觸面，導(dǎo)輥圓弧面與軋件圓弧面的夾持面為92%～98%。

其尺寸確定如下：

（1）導(dǎo)輥高度H：根據(jù)支撐臂開口高度和前一道次孔型寬度而定。

（2）導(dǎo)輥直徑D：根據(jù)支撐臂開口寬度的范圍和調(diào)整余量而定。

（3）導(dǎo)輥孔型圓弧半徑R：與前一道次橢圓孔型半徑相同。

（4）導(dǎo)輥孔型圓弧深度B：B=（h-s）/2-（2～3），式中h為孔型高度，s為輥縫。

對于圓軋件進(jìn)入橢圓孔型，因軋件在橢圓孔型中比較平穩(wěn)，導(dǎo)輥孔型可以設(shè)計(jì)為菱形孔型，采用4點(diǎn)夾持軋件。

3.2 導(dǎo)板的構(gòu)成尺寸確定

導(dǎo)板的主要構(gòu)成尺寸有：直線段長度L，直線段孔型深度H 及直線段孔型圓弧半徑R，見圖2。

圖2 導(dǎo)板示意圖

其構(gòu)成尺寸確定如下：

（1）L的取值。一般粗、中軋為60～80 mm；預(yù)精軋、精軋為30～40 mm。

（2）H=h+Δ。式中h為前一道次橢圓孔型高度的一半，Δ 一般取值為橢圓軋件高度的11%左右。

（3）R=r。式中r為前一道次橢圓孔型半徑。

4 使用時(shí)的注意事項(xiàng)

（1）進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)安裝，必須保證滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)中心高度的調(diào)整要始終保持與軋制線一致，安放要水平，固定要牢固，滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)冷卻水應(yīng)保證充足，潤滑必須良好。

（2）進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)在調(diào)整時(shí)，需雙面同時(shí)調(diào)整，避免單向調(diào)整造成紅坯單面缺陷。

（3）進(jìn)口導(dǎo)板調(diào)整值按上游紅坯尺寸進(jìn)行調(diào)整。若過大，不容易控制紅坯進(jìn)入槽孔的位置；過小，則容易損壞并對紅坯表面造成傷害。因此上游機(jī)架的輥縫調(diào)整后，對應(yīng)的導(dǎo)衛(wèi)間距也要做調(diào)整。

（4）進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)要定期維護(hù)，根據(jù)其變形、磨損等使用情況及時(shí)調(diào)整，及時(shí)檢查其油-氣潤滑裝置和水卻冷裝置，確保此管路完好通暢。

5 結(jié)束語

進(jìn)口滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)的設(shè)計(jì)，是與現(xiàn)場生產(chǎn)緊密聯(lián)系的工作。經(jīng)過幾年實(shí)踐證明，按上述方法設(shè)計(jì)和改進(jìn)的滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，事故率低，應(yīng)用效果比較理想。

[1]袁志學(xué)，楊林浩.高速線材生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[2]上海市冶金工業(yè)局孔型學(xué)習(xí)班.孔型設(shè)計(jì)[M].上海：上海人民出版社，1977.