熱連軋精軋機(jī)竄輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

黃培德　笪　靜

(新余鋼鐵有限公司，江西338025)

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熱連軋精軋機(jī)竄輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

黃培德笪靜

(新余鋼鐵有限公司，江西338025)

由于設(shè)備磨損潤滑不良，精軋機(jī)竄輥易出現(xiàn)卡阻，入口、出口不同步，經(jīng)常因偏差過大導(dǎo)致跳模式，竄輥無法正常投入使用，嚴(yán)重影響成品板形。通過采取更改繞動裝置、關(guān)節(jié)軸承、軸端卡板油缸等方案措施，保證竄輥系統(tǒng)作業(yè)率達(dá)到90%以上，保證了精軋機(jī)的正常生產(chǎn)。

熱連軋精軋機(jī)；竄輥系統(tǒng)；工作輥軸端卡板；竄輥系統(tǒng)作業(yè)率

新鋼1580熱連軋于2008年投產(chǎn)，精軋機(jī)組使用彎輥+竄輥的工藝技術(shù)。由于軋輥采用CVC輥型，故竄輥位置精度對軋機(jī)板型控制非常重要。竄輥液壓缸活塞桿通過球面繞動裝置固定在固定塊上，缸筒尾部用關(guān)節(jié)軸承和銷軸與彎輥塊連接。正竄時油缸活塞桿伸出，軋輥向傳動側(cè)移動；負(fù)竄時活塞桿縮回,軋輥向操作側(cè)移動。軋輥軸端擋板設(shè)計在彎輥塊上，軋輥竄動時彎輥塊同軋輥一起移動。此種結(jié)構(gòu)設(shè)計對設(shè)備尺寸精度要求較高，只要其中一個零件出現(xiàn)損壞或者過度磨損，竄輥系統(tǒng)就無法正常工作。如果軋輥入口和出口系統(tǒng)零部件磨損程度不一致，容易出現(xiàn)竄輥不同步的現(xiàn)象，導(dǎo)致竄輥發(fā)生卡阻，且磨損累計到一定程度，實(shí)際竄輥位置與程序設(shè)定位置會出現(xiàn)較大偏差，從而導(dǎo)致實(shí)際CVC輥縫與設(shè)計CVC輥縫不一致，對成品板凸度影響較大。

1　設(shè)備現(xiàn)狀

1.1竄輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前竄輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

竄輥動作由竄輥缸作為動力源，力的傳遞順序?yàn)楦Z輥油缸→操作側(cè)彎輥塊→操作側(cè)軸端檔板→操作側(cè)軋輥軸承座→軋輥→傳動側(cè)軸承座→傳動側(cè)軸端檔板→傳動側(cè)彎輥塊。

圖1　竄輥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1　Schematic drawing of shifting roll system structure

1.2存在的主要問題

目前竄輥系統(tǒng)存在的主要問題是：(1)活塞桿與繞動裝置使用螺紋連接，容易發(fā)生松動，螺紋進(jìn)水銹蝕后容易退絲；(2)隨著使用年限的增長，繞動裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)磨損加大，且無法隨時調(diào)整；(3)在沖擊載荷下關(guān)節(jié)軸承容易碎裂；(4)操作側(cè)軸端檔板尾部活塞容易被固定塊刮傷，導(dǎo)致尾部透蓋密封失效、漏油；(5)傳動側(cè)軸端檔板油缸用導(dǎo)套間接固定，容易松動、漏油；(6)各部位竄輥零件長期處于水淋環(huán)境中，磨損銹蝕嚴(yán)重，竄輥空行程累計多在5 mm以上，導(dǎo)致實(shí)際軋輥竄輥位置與程序設(shè)定的竄輥位置存在偏差，實(shí)際CVC輥縫與設(shè)定CVC輥縫不相符。

2　改進(jìn)措施

經(jīng)過分析，整套竄輥系統(tǒng)中最容易損壞的零部件是關(guān)節(jié)軸承。該部件使用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)軸承，型號是GE100ES(SKF)，材質(zhì)硬而脆，在潤滑條件差、沖擊載荷、水淋的環(huán)境中極易銹蝕并且發(fā)生碎裂。關(guān)節(jié)軸承一旦發(fā)生碎裂，竄輥油缸空行程將大幅增加，特別是當(dāng)單側(cè)碎裂時，入口、出口竄輥缸空行程差距拉大，將會直接導(dǎo)致竄輥控制系統(tǒng)跳模式。為此，我們對竄輥系統(tǒng)進(jìn)行了如下改進(jìn)：

(a)改進(jìn)前 (b)改進(jìn)后圖2　關(guān)節(jié)軸承結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2　Schematic drawing of joint bearing structure

(2)竄輥缸活塞桿繞動端原設(shè)計為不可調(diào)整間隙方式，一旦固定塊卡槽磨損，只能整體更換固定塊。因此將其改進(jìn)為間隙連續(xù)可調(diào)結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后繞動端結(jié)構(gòu)如圖3所示。當(dāng)固定塊卡槽磨損時，只需調(diào)節(jié)端面調(diào)節(jié)螺栓，便可調(diào)節(jié)繞動裝置內(nèi)間隙，保證間隙值在要求的范圍內(nèi)。

圖3　改進(jìn)后繞動端結(jié)構(gòu)示意圖Figure 3　Schematic drawing of improved winding end structure

(3)在操作側(cè)軸端卡板打開時，軸端卡板油缸后部活塞桿插入固定塊孔中，固定塊孔直徑為77 mm，活塞桿直徑為70 mm。由于關(guān)節(jié)軸承和繞動裝置內(nèi)間隙過大導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確，經(jīng)常頂在固定塊孔邊緣，導(dǎo)致卡板無法打開，或者刮蹭活塞桿，被刮蹭后的活塞桿粗糙度降低，損壞了油缸透蓋密封，造成漏油。改進(jìn)后取消了油缸后部活塞桿，軸端卡板打開、關(guān)閉的信號裝置改用液壓油流量監(jiān)測。改進(jìn)后的操作側(cè)軸端卡板結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4　改進(jìn)后的操作側(cè)軸端卡板結(jié)構(gòu)示意圖Figure 4　Schematic drawing of improved clamping plate structure at shaft end of operation side

(4)竄輥油缸活塞桿頭部螺紋松動或退絲的原因主要是由于沖擊載荷及進(jìn)水銹蝕造成的。在安裝螺母時使用螺紋鎖固膠保證密封，螺紋松動多數(shù)是因?yàn)榘惭b時螺母未旋緊到規(guī)定力矩造成的。

螺紋小徑為：

式中，d是螺紋規(guī)格，d=80mm；p為螺距，p=3mm；H為螺紋原始三角形高度，H=0.866p=2.598mm。

螺紋中徑為：

計算直徑為：

公稱應(yīng)力截面積為：

擰緊力矩為：

T=0.12×σs×As×d÷1000=15938.28N·m

式中，σs為材料屈服強(qiáng)度(45鋼)，σs=355MPa。

通常取擰緊力矩計算值的0.8倍為實(shí)際應(yīng)用擰緊力矩，故實(shí)際應(yīng)用擰緊力矩為12 750.6N·m。

(5)傳動側(cè)軸端檔板油缸固定方式改成單獨(dú)固定方式，不再使用導(dǎo)套壓緊的間接固定方式，需更改導(dǎo)套以便于安裝，更改結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3　改進(jìn)效果

通過對新鋼1580熱軋精軋機(jī)竄輥系統(tǒng)的改造，竄輥系統(tǒng)作業(yè)率達(dá)到了90%以上，基本不再有兩側(cè)偏差過大跳模式的問題，同時竄輥實(shí)際位置精度控制在1mm以內(nèi)，保證了實(shí)際輥縫與程序設(shè)定輥縫形狀一致，同時減少了故障時間及漏油，為精軋機(jī)的穩(wěn)定生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障。

圖5　改進(jìn)后的導(dǎo)套結(jié)構(gòu)示意圖Figure 5　Schematic drawing of improved　guide sleeve structure

編輯陳秀娟

Structure Improvement for Shifting Roll System in Hot Continuous Rolling Finishing Mill

Huang Peide，Da Jing

Because of wear and bad lubrication of equipments, the shifting roll of finishing mill was easily jammed and entry and exit were not synchronized, and it often skipped mode due to large deviation, which made shifting roll cannot be put into normal operation, and influenced the plate shape of finished product seriously. By taking measures such as changing the winding device, joint bearings and clamping plate cylinder at shaft end, the operating rate of shifting roll system has reached more than 90% so as to ensure the normal production of finishing mill.

hot continuous rolling finishing mill; shifting roll system; clamping plate at shaft end of working roll; operation rate of shifting roll system

2016—01—14

黃培德(1984—)，男，助理工程師，從事機(jī)械設(shè)備維護(hù)與管理工作。電話：13667903020，E-mail:misty840910@126.com

TG333.17

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