棒材短應(yīng)力軋機(jī)快速精準(zhǔn)維修法

鄭啟蒙 張 川

(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司棒材廠 內(nèi)蒙古包頭014010)

1 前言

內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司棒材廠成立于2002年6月。目前，棒材廠棒材線工藝設(shè)備包含有:三段步進(jìn)梁式加熱爐、高壓水除鱗、18架短應(yīng)力軋機(jī)(①粗軋機(jī)組:φ450軋機(jī)6架;②中軋機(jī)組:φ350軋機(jī)6架;③精軋機(jī)組:POMINI短應(yīng)力軋機(jī)(RR445SH)6架)、意大利POMINI飛剪、齒條步進(jìn)式120m冷床、500噸冷剪機(jī)、1.2m圓盤鋸(3臺)、瑞典森德斯打包機(jī)等［1］。主要產(chǎn)品的規(guī)格為φ16mm～φ40mm熱軋帶肋鋼筋、φ16mm～φ40mm熱軋圓鋼［2］;棒材生產(chǎn)線設(shè)計能力為年產(chǎn)50萬t，截止2007年，產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)70萬t。該線前12架軋機(jī)采用微張力控制，后續(xù)軋機(jī)采用活套控制，對軋機(jī)進(jìn)行調(diào)速。理論上連軋機(jī)工作的穩(wěn)定過程要求相鄰機(jī)架金屬的“秒流量”相等。但是在實際軋制過程中，由于存在粗、中軋段鋼坯斷面大、溫度不均勻、軋輥熱膨脹和磨損、壓下調(diào)整、軋機(jī)穩(wěn)定性等現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)架之間線速度不匹配，“秒流量”不相等，為了減少這一現(xiàn)象，文章介紹了如何通過提高短應(yīng)力軋機(jī)維修的質(zhì)量，控制軋機(jī)在線穩(wěn)定性，進(jìn)而滿足軋鋼工對工藝的控制，做到游刃有余，收放自如。

2 維修現(xiàn)狀

棒材廠棒材線自投產(chǎn)至2006年以來，短應(yīng)力軋機(jī)機(jī)架本體一直依靠外委修復(fù)，外委維修存在以下弊端:

1)維修周期長。從發(fā)貨至返廠使用，周期約3個月，不適合企業(yè)生產(chǎn)形勢，制約企業(yè)生產(chǎn);

2)維修質(zhì)量差。備件更換不及時、密封處理欠佳、裝配精度低且易彈跳、潤滑油路不暢受阻;

3)外委維修費(fèi)用高。

3 維修法的形成和取得成果

為了降低成本和擺脫外委修復(fù)所帶來的弊端，2006年企業(yè)成立了軋機(jī)修復(fù)班，同年第一臺自主維修的粗軋機(jī)架順利修復(fù)完畢，并且上線使用后效果良好。此后，企業(yè)循序漸進(jìn)，不斷優(yōu)化維修工序，不斷改進(jìn)備件實際使用效果，尤其在拆裝工具上不斷探索、持續(xù)改進(jìn)。時至今日，企業(yè)軋機(jī)修復(fù)班已具備粗、中、精全線軋機(jī)自主維修的能力。截止目前，軋機(jī)修復(fù)班已累計修復(fù)軋機(jī)300余架次，獲獎勵項目近百項，上報并獲得受理技術(shù)專利10余項。

4 軋機(jī)損壞成因

軋機(jī)本體損壞導(dǎo)致下線維修通常有以下兩個原因:

1)兩輥彈跳增大。這一現(xiàn)象與內(nèi)外易損件磨損有關(guān)，如:彈性膠體失效，承壓墊磨損，張力柱與銅螺母螺扣間隙變大等。

2)部分張力柱抱死，不能旋轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象與支撐機(jī)構(gòu)、軸承座內(nèi)部調(diào)整螺母等有關(guān)。

5 棒材短應(yīng)力軋機(jī)快速精準(zhǔn)維修法

5.1 拆解階段

1)對于下線軋機(jī)企業(yè)利用換輥機(jī)器人，配合自制導(dǎo)向桿和支撐塊，利用壓下轉(zhuǎn)動將上、下軸承座及左右壓下整體分解，該法大大提高工作效率，降低工人勞動強(qiáng)度，可將原8小時工作量縮短到1小時完成(該操作法已申請技術(shù)專利，現(xiàn)已受理)。

2)將軋機(jī)本體分解后，使用自制“全角度打擊扳手”檢查支撐機(jī)構(gòu)張力柱旋轉(zhuǎn)狀況及竄動間隙，具體將該扳手帶扁鍵套于張力柱頂部，大錘打擊扳手一圈，檢查張力柱旋轉(zhuǎn)是否順暢;同時沿軸向打擊扳手，判斷張力柱是否有竄動。

3)利用“拔銷器”拔出軸承座上的限位銷，拆除上下防塵罩(凸蓋和悶蓋)，取出調(diào)整螺母及弧面墊，洗油清洗。檢查更換防塵罩密封圈、承壓墊、判斷調(diào)整螺母內(nèi)扣螺距是否滿足再用要求，即與張力柱無明顯竄動量，反之則更換。

4)檢查支撐機(jī)構(gòu)張力柱有大于0.2mm竄動間隙時，應(yīng)對該支撐機(jī)構(gòu)拆解重新配裝。具體為:首先拆除支撐機(jī)構(gòu)下法蘭螺絲，將打擊扳手套于張力柱頂部，延軸向大錘打擊扳手，使得下承壓法蘭從支承座中退出，進(jìn)而使用銅錘延下法蘭對稱兩端向張力柱一端同時敲打，直至退出整個張力柱;其次，對于仍留于支承座之上的上法蘭在拆除整圈螺絲后，利用承壓法蘭拆卸工具將其取出，保證了該法蘭再次利用的可能。

步驟2)、3)、4)中使用的“拔銷器”及全角度打擊扳手、承壓法蘭拆卸工具均已申請技術(shù)專利，并已經(jīng)得到國家專利局受理。

5)對分解后的軸承座、支撐座和張力柱等部件，首先進(jìn)行徹底清洗，目測檢查上述部件有無明顯的結(jié)構(gòu)性損傷。在保證正常的情況下，測量軸承座兩邊滑塊最高點(diǎn)距離，以及測量支承座滑板兩邊的距離，使得前者小于后者，且不大于0.2～0.3mm為佳(以粗軋為例)，否則更換、調(diào)整使得滿足要求，這點(diǎn)也是維持軋機(jī)整體穩(wěn)定性的一大因素，反應(yīng)在立軋機(jī)上尤為明顯。

6)對于以上清洗干凈的部件，將其放于待裝平臺上，用白布遮蓋，保持清潔。

5.2 回裝階段

將清洗干凈和已更換易損件的回裝部件放于操作臺上，按回裝步驟有序無油污操作。依次將支撐機(jī)構(gòu)下加大法蘭回裝完畢*、軸承座承壓墊更換完畢并安裝止退罩*、軸承座加強(qiáng)密封*焊接完畢、防塵罩密封更換完畢、平衡油缸改彈性膠體更換完畢*(其中帶“*”項均已申請技術(shù)專利并獲得受理)。具體步驟如下:

5.2.1 支承座/張立柱(支撐機(jī)構(gòu))安裝工序

1)分清主被動正反扣之后，將舊張立柱進(jìn)行打磨、清洗，校對各密封處尺寸，檢查張立柱無彎曲，螺扣螺距滿足要求。對新張立柱進(jìn)密封處車削倒角，車削裝壓下柱頭0.2mm～0.3mm，修理挫平扣上的毛刺。

2)檢查清洗支承座鏜孔尺寸及油污，法蘭眼無脫扣、無斷螺絲的情況。測量支承座鏜孔總深度，計算選擇法蘭與總深度及張立柱旋轉(zhuǎn)臺寬度是否滿足要求(法蘭高度+張立柱旋轉(zhuǎn)臺寬＞鏜孔深度)。

3)裝張立柱于支承座中，在不裝法蘭膠圈的情況下，裝下法蘭，并用螺絲把住螺絲四角，之后同樣用未裝膠圈的上法蘭裝上張立柱支承座，用六個螺絲間隔把緊，畢后張力柱套用自制扳手用大錘輕敲張立柱不轉(zhuǎn)為宜。

4)用塞尺測量上法蘭與支承座之間的間隙，假設(shè)為1.2mm，則可拆下上法蘭后，車削上法蘭舌頭到1.0mm，保持法蘭與張立柱旋轉(zhuǎn)臺有0.1mm間隙，便于形成油膜有利于旋轉(zhuǎn)。

5)拆下未安裝密封圈承壓法蘭，安裝密封圈后用銅螺母加自制圓盤扳手*，擠壓安裝帶密封圈的承壓法蘭，之后用加緊固劑和彈簧墊的螺絲，把緊兩邊承壓法蘭。

6)最后張力柱套用全角度打擊扳手大錘輕敲一圈，檢查張立柱旋轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，使用打油小車對支撐機(jī)構(gòu)腔內(nèi)進(jìn)行打油，邊打油邊旋轉(zhuǎn)張力柱，保證旋轉(zhuǎn)一周為佳，打滿為止。圖1為整個帶有密封圈的法蘭利用新安裝方法安裝過程圖。

圖1 帶有密封圈的法蘭利用新安裝方法安裝過程圖

5.2.2 軋機(jī)本體裝配過程

1)對于已更換承壓墊并改加強(qiáng)密封后且安裝好止退罩的下軸承座，將左右支撐機(jī)構(gòu)插入下軸承座，利用自制圓盤扳手*將調(diào)整螺母回裝于軸承座中，同時在支承機(jī)構(gòu)與下軸承座之間嵌入自制等高塊，該等高塊高度為15cm，以此調(diào)整上下、左右軸承座在張力柱上的位置;上軸承座安裝同上類似。

2)調(diào)整螺母回裝到位后依次安裝限位銷及壓蓋。利用深度尺測量調(diào)整螺母與防塵罩安裝口的距離，采用加權(quán)平均的方法，確定防塵罩止口的高度大小，一般取止口高度等于測量深度加0.5mm為佳，確保防塵罩緊壓于調(diào)整螺母之上。

3)在依照數(shù)據(jù)回裝上、下防塵罩之前，應(yīng)找正張力柱鍵槽、拆除等高塊。同時注意以上緊固螺絲及表面結(jié)合處都應(yīng)使用緊固劑和密封膠。

4)待以上工作畢后，利用高壓干油小車為軸承座內(nèi)打油潤滑(其中帶“*”項均已申請技術(shù)專利并獲得受理)。

5.2.3 壓下裝置安裝過程

1)對于裝配好的軋機(jī)本體，將其放于換輥機(jī)器人上，擦拭鍵槽處雜物，保持清潔。

2)調(diào)整好傳動端與固定端壓下的鍵槽，使其與兩片軋機(jī)本體的鍵槽朝向一致。

3)將壓下吊起，在鍵槽內(nèi)涂抹干油，使其平穩(wěn)落入張力柱頂部，而后依次裝上頂蓋和壓下連桿。

6 實際效果和經(jīng)濟(jì)效益

實踐證明，在利用該方法后軋機(jī)修復(fù)量由6臺/月降低到小于4臺/月，同比降低了約34%。成品質(zhì)量得到了大幅度提高，軋鋼調(diào)整工對于各架次料型的掌握有了準(zhǔn)確的控制，尤其在軋制大規(guī)格圓鋼及抽油螺桿時軋機(jī)的性能方面得到了充分的體現(xiàn)，對于軋鋼過程因素控制起到了積極的貢獻(xiàn)。

棒材短應(yīng)力軋機(jī)快速精準(zhǔn)維修法自應(yīng)用以來產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為:6萬元/臺×約4臺/月(月維修量)+1小時/月(軋機(jī)事故時間)×80t/月×150元/t(加工利潤)=25.2萬元/月。每年產(chǎn)生的長期經(jīng)濟(jì)和社會效益=25.2萬元/月×12個月/年+0.5噸中廢×200天×1000元(成品與中廢的差價)+2臺/月(額外消耗)×12個月×0.8萬元(導(dǎo)衛(wèi)平均價格)+10萬元(外委運(yùn)輸費(fèi))=約340萬元。

7 推廣意義和前景

棒材短應(yīng)力軋機(jī)快速精準(zhǔn)維修法的應(yīng)用擺脫了企業(yè)一直以來依靠外委力量解決軋機(jī)牌坊的維修問題，極大地提高了工藝準(zhǔn)備的效率，為保證成品質(zhì)量、滿足過程控制要求、降低事故時間、提高生產(chǎn)作業(yè)率給予了很大的支持。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)形勢需要所摸索總結(jié)出的“棒材短應(yīng)力軋機(jī)快速精準(zhǔn)維修法”可供其他類似企業(yè)所借鑒，由此及彼，可在軋鋼行業(yè)中長期觀察、不斷改進(jìn)。此方法是企業(yè)自主修復(fù)軋機(jī)牌坊的先例，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的非常成功，并且該方法也是目前以短應(yīng)力棒材生產(chǎn)線為著眼點(diǎn)，從精準(zhǔn)控制軋機(jī)穩(wěn)定性來控制軋鋼過程因素，保證生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品，可長期推廣應(yīng)用于工藝準(zhǔn)備。

［1］王彩虹，劉振成.包鋼棒材廠小型線材生產(chǎn)發(fā)展趨勢探討［J］.包鋼科技，2009，Vol.35(1):1-5.

［2］裴濱，申彥青.包鋼棒材廠改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整［J］.包鋼科技，2006，Vol.32(2):10-12.