關(guān)于三輥導(dǎo)向裝置存在的問題及其解決辦法

鄭迎梅，韓 強(qiáng)

（太原重工齒輪傳動分公司設(shè)計(jì)研究所，山西 太原 030024）

經(jīng)驗(yàn)介紹

關(guān)于三輥導(dǎo)向裝置存在的問題及其解決辦法

鄭迎梅，韓 強(qiáng)

（太原重工齒輪傳動分公司設(shè)計(jì)研究所，山西 太原 030024）

針對原有三輥導(dǎo)向裝置出現(xiàn)的問題，就不合理的結(jié)構(gòu)作出相應(yīng)的改進(jìn)，對關(guān)鍵部位的材質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的更換，使得改造后的三輥導(dǎo)向裝置能夠滿足生產(chǎn)要求，減少了設(shè)備的損耗，改善了生產(chǎn)條件，提高了鋼管的質(zhì)量，降低了日常維修的成本。

三輥導(dǎo)向裝置 軋制中心線 材質(zhì) 液壓缸 螺栓

三輥導(dǎo)向裝置在無縫鋼管的生產(chǎn)中起著非常重要的作用：保證頂桿中心線和軋制中心線一致（頂頭如果偏離軋制中心線，則軋制出的鋼管壁厚就會不均勻）；對于穿孔機(jī)前道工序的三輥導(dǎo)向裝置來講，其作用是抱緊頂桿，使得頂桿在穿孔過程中保證有足夠的剛度；在抱緊頂桿的同時(shí)，保證頂桿繞軋制中心線旋轉(zhuǎn)；對于管軋機(jī)后道工序的三輥導(dǎo)向裝置來講，其作用是抱緊毛管，使得毛管中心線和軋制中心線保持一致?？梢?，如果三輥導(dǎo)向裝置出現(xiàn)問題，會給鋼廠的生產(chǎn)帶來很大的麻煩。

1 三輥導(dǎo)向裝置存在的問題

某無縫鋼管廠原有的三輥導(dǎo)向裝置存在一些設(shè)計(jì)缺陷，不能滿足生產(chǎn)要求，因此委托太原重工齒輪傳動分公司重新設(shè)計(jì)生產(chǎn)一批三輥導(dǎo)向裝置作為備用。經(jīng)過操作人員的介紹和現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)，在管軋機(jī)后道工序的三輥導(dǎo)向裝置和穿孔機(jī)前道工序的三輥導(dǎo)向裝置均存在如下類似的問題。

1.1 原有三輥導(dǎo)向裝置的軋制中心線不一致

由于管軋機(jī)后道工序的三輥導(dǎo)向裝置軋制中心線不一致，使得毛管的中心線和軋制中心不一致，導(dǎo)致的結(jié)果是頂桿振動十分嚴(yán)重，影響產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)對三輥導(dǎo)向裝置也造成非常嚴(yán)重的損害。同樣，穿孔機(jī)前道工序的三輥導(dǎo)向裝置軋制中心線不一致，也無法保證頂桿在穿孔過程的中心線和軋制中心線一致，導(dǎo)致的結(jié)果同上。

1.2 兩個(gè)液壓缸離得太近使得維修非常困難

如圖1和圖2所示。液壓缸在維修更換中非常困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響鋼廠的生產(chǎn)，而且由于原有的三輥導(dǎo)向裝置的軋制中心線不一致造成其劇烈振動，使得液壓缸維修、更換更加頻繁。

圖1 原液壓缸布置圖一

圖2 原液壓缸布置圖二

1.3 有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理使得螺栓斷裂后無法被取出

如下頁圖3所示，在固定液壓缸的下軸承座上加工有螺紋孔，上軸承座和下軸承座用螺栓聯(lián)接，但是由于液壓缸的頻繁工作產(chǎn)生反作用力，使得螺栓長期處于受拉伸的交變應(yīng)力狀態(tài)，因此，螺栓常常疲勞斷裂，而斷裂的螺栓根本無法被取出。圖3中畫圈的部分就是由于無法取出斷裂的螺栓，只好臨時(shí)用鋼板和鋼筋將上下軸承座焊死。另外，即便螺栓沒有斷裂，但是現(xiàn)場的工作狀況十分惡劣，冷卻水常常使螺栓變得銹跡斑斑，結(jié)果在更換液壓缸的時(shí)候，如果用力過大就會使得螺栓斷在下軸承座里，無法取出螺栓，給維修工作帶來很大的麻煩。

圖3 原軸承座聯(lián)接圖

1.4 選材不合理

有些關(guān)鍵部位的軸材質(zhì)是45鋼，表面硬度不夠，綜合性能不高，使得這些關(guān)鍵部位的軸磨損得十分嚴(yán)重，從而使運(yùn)動副之間的間隙越來越大，而越來越大的運(yùn)動副間隙又加劇了設(shè)備的進(jìn)一步磨損，最終形成惡性循環(huán)。

2 改造辦法

2.1 針對原有三輥導(dǎo)向裝置的軋制中心線不一致的改造

原有三輥導(dǎo)向裝置的軋制中心線不一致的主要原因是設(shè)備制造和安裝存在誤差。因此，將機(jī)架的左右兩端面改成斜面（見圖4中用黑顏色圈住的部位），仍然利用原來的地腳螺栓，增加楔鐵來微調(diào)三輥導(dǎo)向裝置的軋制中心線，彌補(bǔ)設(shè)備制造和安裝的誤差。調(diào)好設(shè)備后，用擋塊頂住楔鐵后面，再將擋塊與地面的預(yù)埋鋼板焊接，可有效防止設(shè)備在工作中發(fā)生的軋制中心線偏移，如圖4和圖5所示。

圖4 原導(dǎo)向裝置地腳圖

2.2 針對兩個(gè)液壓缸離得太近的改造

對于兩個(gè)液壓缸離得太近、不利于維修更換的問題，改造辦法是，將中間的液壓缸移到左邊，如圖6所示，同時(shí)對相應(yīng)的杠桿和聯(lián)動板進(jìn)行改動。

圖5 改進(jìn)后地腳安裝圖

圖6 改進(jìn)后液壓缸布置圖

2.3 針對螺栓斷裂后不易被取出的改造

對于螺栓斷裂不易被取出的問題，改造方法如圖7所示，以液壓缸軸承座為例說明。將下軸承座的螺紋孔改成通孔，使得螺栓穿過上下軸承座，用螺母加彈墊擰緊。這樣，螺栓斷裂后很容易被更換。建議該設(shè)備其他螺栓聯(lián)接的結(jié)構(gòu)也盡可能采用這種結(jié)構(gòu)。

圖7 改進(jìn)后軸承座聯(lián)接圖

2.4 針對選材不合理的改造

針對有些關(guān)鍵部位的軸的材質(zhì)選擇存在的問題，改造時(shí)將關(guān)鍵部位的軸（包括聯(lián)動板的軸、杠杠的軸、抱緊輥的軸）的材質(zhì)都改成40CrNiMo。此材質(zhì)經(jīng)過表面淬火，淬火硬度（HRC）為50～55，淬硬層厚度為0.6～0.8 mm，能保證這些軸具有良好的沖擊韌性以及很高的表面硬度和耐磨性能，從而可以保證各運(yùn)動副的配合間隙不會變大。

3 結(jié)語

運(yùn)行實(shí)踐證明，改造后的三輥導(dǎo)向裝置振動大大減輕，噪音也得到有效控制，經(jīng)久耐用，維修方便，保證了鋼廠的正常生產(chǎn)，提升了無縫鋼管的產(chǎn)品質(zhì)量，受到了用戶的好評。

（編輯：胡玉香）

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.34

TG333.8

B

1672-1152（2015）06-0093-02

2015-11-04

鄭迎梅（1974—），女，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作，工程師。E-mail:zym6364008@163.com