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摘要：分析了高速线材精轧设备故障的主要原因，即备件质量问题、装配工艺不完善、轧制工艺不完善、设备管理不到位等，从而提出了解决措施，使精轧设备故障率降低到7.8%-15.6%。
关键词：线材精轧机；故障发生率；解决措施
1.概述
精轧设备是高速线材车间的关键设备，主要包括预精轧机组、精轧机组、增速箱、分速箱、夹送辊、吐丝机，精轧机组采用了顶交（侧交）45°布置，悬臂辊环式结构，由电机经增速箱驱动10组机架集中传动，具有传动效率高、传动精度高，运行速度快，轧制稳定等优点，实现了无扭轧制，保证了成品线材的质量。
2.现状调查
2.1. 各线材车间精轧设备，由于装配工艺、点检维护不到位等因素的影响，故障发生率一直偏高，误时较多。
2.2. 自2012年3月份实施了控轧控冷以来，精轧机来料温度偏低，引起轧制变形抗力变大，轧机轧制负荷增加，使得设备的故障发生率上升，误时率升高。
2.3. 2012年3月-8月期间线材一厂精轧机的故障率为27.5%，线材二厂为37.5%，线材三厂54.6%。
3.原因分析
3.1 . 维护不到位
通过对精轧设备故障详细分类，发现在点检时出现异常后，由于检修维护不及时，造成异常扩展，导致设备故障发生的情形占很大比例。
3.2. 设备满运行周期
通过对发生故障的设备运转时间的统计，发现辊箱故障发生时运行时间大多集中于4～5个月之间，而目前的保养周期为6个月。
3.3 . 齿轮啮合及齿轮齿隙不理想
在日常的点检中，发现辊箱、锥箱运行时振动值偏大，在检修时发现设备内部齿轮、螺伞之间啮合印迹不合理，齿顶处无倒角，通过对齿隙进行测量，一般都存在偏大的情形。
3.4 . 调整螺母结构不合理
通过对线材三厂辊箱故障的统计，发现6个月间连续发生了5次在线断调整螺母事件，占故障总数的16.6%。
3.5. 来料温度偏低
在试轧螺纹钢期间，由于进精轧机的来料温度偏低，一般在850℃左右，轧制力大，辊箱故障发生率较高。
3.6. 油膜轴承装配方式欠合理
一直以来，辊箱装配油膜轴承时，采用的轴承冷冻后，用榔头敲进偏心套內，在操作方式上，有可能对油膜轴承造成损伤。
4.解决措施
4.1. 严格验收、技术改进
4.1.1 . 轴承方面
锥箱内锥齿轴上162250J轴承走内圈现象严重，占该轴承总数的70%以上，主要由于所使用的轴承与锥齿轴的配合过盈量不足，其轴颈设计尺寸φ50±0.008mm，实际装配时，大多分布在φ50±0.005mm以内，而轴承内圈孔径实际测量值大多在φ50（-0.003～+0.005）mm，过盈量不足0.01mm。
精轧机在轧制过程中，锥齿轴高速旋转，承载着较大的轧制扭矩和轴向力，由于轴承与轴的过盈量不足，摩擦力小，从而二者之间产生相对滑动，摩擦产生间隙。同时，在轴向力的作用下，因轴向间隙产生，导致间隔环、锁紧螺母与止退垫片均发生磨损现象，锥齿轴发生轴向窜动，设备振动变大，严重时损坏伞齿轮，引发设备事故。
为了消除轴承走内圈的现象，必须要增大轴承与轴配合的过盈量。为此，我们将轴承的内孔直径设定为φ50（-0.042～-0.025）mm，保证过盈量在0.02mm～0.04mm，来替代原来的进口MRC轴承。从2012年12月份开始，逐步由国产轴承TK-7310PD7B替代进口轴承162250J，到目前为止，共使用了12套国产轴承，未发生一起轴承走内圈的现象。
4.1.2. 调整螺母方面
在辊箱正常的运行过程中，调整螺母在根部位置应力集中，冲击载荷大；同时应力不断发生变化，导致铜螺母的疲劳度上升，断裂几率大，最终因调整螺母断裂而发生辊箱故障。
为了消除轧制过程中，调整螺母断裂现象严重的情况，延长其使用寿命，降低故障率，对调整螺母的直角、无过渡形式，增设半径R=3mm的过渡圆角，降低该部位的应力集中程度，提高其承载能力，同时选用挤压成型铜棒件制作，以提高其本身强度。
4.2. 装配工艺改善
4.2.1. 齿轮啮合及齿轮齿隙方面
对于部分齿轮齿顶无倒角的情形，在装配时，对齿轮进行修磨、倒角，降低齿轮齿面的接触应力，噪声以及设备运行时的振动值。
对在线运行的整机，在检修时严格检查齿轮齿面的使用情况，对齿面接触不良，产生毛刺、凹凸的现象用油石现场精心修磨，以减少危害设备运行的不安全因素，降低设备运行的振动值。
4.2.2. 油膜轴承
采购了1台鼓风加热箱，利用热胀冷缩原理，使得油膜轴承与偏心套之间装配间隙变大，便于二者顺利装配。具体做法：烘烤偏心套至180℃～200℃，保温2个小时左右，使得偏心套各部分温升均匀，避免局部冷热不均；冷冻油膜轴承至-80℃左右，利用自制的油膜轴承导向套，迅速将油膜轴承轻轻地推入到偏心套内，避免油膜轴承发生损伤或者变形。
4.3. 完善轧制工艺
由于螺纹钢轧制工艺的不断完善，精轧机来料的温度由原来的850 ℃，提高到进钢温度900 ℃以上，减小了坯料的轧制变形抗力，降低了设备的振动值，保障了精轧机的安全运行。
4.4. 加强设备管理
制定精轧设备的保养周期，控制设备在线运转时间，具体为成品架次辊箱4个月，非成品架次辊箱5个月；
加强设备点检，预防精轧设备故障发生。通过点检数据预测设备运行趋势，发现设备运行存在异常时，及时开展检修和维护作业，消除设备的不良状态，保证设备的运行安全。
5.结语
采取以上措施后，线材一厂由原来的27.5%降低至7.8%，线材二厂由原来的37.5%降低至12.2%，线材三厂由原来的54.6%降低至15.6%；由于精轧设备故障发生率的大幅下降，使设备误时少，减少了设备的停机检修时间，节约了生产时间，保障了车间生产的持续有序进行，同时也为公司带来了一定的经济效益。
参考文献：
[1]房世兴，肖治维.高速线材轧机装备技术[M].北京：冶金工业出版社。1997.
作者简介：
宋艳（1982-）女，满，辽宁鞍山人，江苏永钢集团有限公司，助理工程师，本科学历。
黄亚彬（1981-）男，汉，江苏张家港人，江苏永钢集团有限公司，助理工程师，本科学历。
关键词：线材精轧机；故障发生率；解决措施
1.概述
精轧设备是高速线材车间的关键设备，主要包括预精轧机组、精轧机组、增速箱、分速箱、夹送辊、吐丝机，精轧机组采用了顶交（侧交）45°布置，悬臂辊环式结构，由电机经增速箱驱动10组机架集中传动，具有传动效率高、传动精度高，运行速度快，轧制稳定等优点，实现了无扭轧制，保证了成品线材的质量。
2.现状调查
2.1. 各线材车间精轧设备，由于装配工艺、点检维护不到位等因素的影响，故障发生率一直偏高，误时较多。
2.2. 自2012年3月份实施了控轧控冷以来，精轧机来料温度偏低，引起轧制变形抗力变大，轧机轧制负荷增加，使得设备的故障发生率上升，误时率升高。
2.3. 2012年3月-8月期间线材一厂精轧机的故障率为27.5%，线材二厂为37.5%，线材三厂54.6%。
3.原因分析
3.1 . 维护不到位
通过对精轧设备故障详细分类，发现在点检时出现异常后，由于检修维护不及时，造成异常扩展，导致设备故障发生的情形占很大比例。
3.2. 设备满运行周期
通过对发生故障的设备运转时间的统计，发现辊箱故障发生时运行时间大多集中于4～5个月之间，而目前的保养周期为6个月。
3.3 . 齿轮啮合及齿轮齿隙不理想
在日常的点检中，发现辊箱、锥箱运行时振动值偏大，在检修时发现设备内部齿轮、螺伞之间啮合印迹不合理，齿顶处无倒角，通过对齿隙进行测量，一般都存在偏大的情形。
3.4 . 调整螺母结构不合理
通过对线材三厂辊箱故障的统计，发现6个月间连续发生了5次在线断调整螺母事件，占故障总数的16.6%。
3.5. 来料温度偏低
在试轧螺纹钢期间，由于进精轧机的来料温度偏低，一般在850℃左右，轧制力大，辊箱故障发生率较高。
3.6. 油膜轴承装配方式欠合理
一直以来，辊箱装配油膜轴承时，采用的轴承冷冻后，用榔头敲进偏心套內，在操作方式上，有可能对油膜轴承造成损伤。
4.解决措施
4.1. 严格验收、技术改进
4.1.1 . 轴承方面
锥箱内锥齿轴上162250J轴承走内圈现象严重，占该轴承总数的70%以上，主要由于所使用的轴承与锥齿轴的配合过盈量不足，其轴颈设计尺寸φ50±0.008mm，实际装配时，大多分布在φ50±0.005mm以内，而轴承内圈孔径实际测量值大多在φ50（-0.003～+0.005）mm，过盈量不足0.01mm。
精轧机在轧制过程中，锥齿轴高速旋转，承载着较大的轧制扭矩和轴向力，由于轴承与轴的过盈量不足，摩擦力小，从而二者之间产生相对滑动，摩擦产生间隙。同时，在轴向力的作用下，因轴向间隙产生，导致间隔环、锁紧螺母与止退垫片均发生磨损现象，锥齿轴发生轴向窜动，设备振动变大，严重时损坏伞齿轮，引发设备事故。
为了消除轴承走内圈的现象，必须要增大轴承与轴配合的过盈量。为此，我们将轴承的内孔直径设定为φ50（-0.042～-0.025）mm，保证过盈量在0.02mm～0.04mm，来替代原来的进口MRC轴承。从2012年12月份开始，逐步由国产轴承TK-7310PD7B替代进口轴承162250J，到目前为止，共使用了12套国产轴承，未发生一起轴承走内圈的现象。
4.1.2. 调整螺母方面
在辊箱正常的运行过程中，调整螺母在根部位置应力集中，冲击载荷大；同时应力不断发生变化，导致铜螺母的疲劳度上升，断裂几率大，最终因调整螺母断裂而发生辊箱故障。
为了消除轧制过程中，调整螺母断裂现象严重的情况，延长其使用寿命，降低故障率，对调整螺母的直角、无过渡形式，增设半径R=3mm的过渡圆角，降低该部位的应力集中程度，提高其承载能力，同时选用挤压成型铜棒件制作，以提高其本身强度。
4.2. 装配工艺改善
4.2.1. 齿轮啮合及齿轮齿隙方面
对于部分齿轮齿顶无倒角的情形，在装配时，对齿轮进行修磨、倒角，降低齿轮齿面的接触应力，噪声以及设备运行时的振动值。
对在线运行的整机，在检修时严格检查齿轮齿面的使用情况，对齿面接触不良，产生毛刺、凹凸的现象用油石现场精心修磨，以减少危害设备运行的不安全因素，降低设备运行的振动值。
4.2.2. 油膜轴承
采购了1台鼓风加热箱，利用热胀冷缩原理，使得油膜轴承与偏心套之间装配间隙变大，便于二者顺利装配。具体做法：烘烤偏心套至180℃～200℃，保温2个小时左右，使得偏心套各部分温升均匀，避免局部冷热不均；冷冻油膜轴承至-80℃左右，利用自制的油膜轴承导向套，迅速将油膜轴承轻轻地推入到偏心套内，避免油膜轴承发生损伤或者变形。
4.3. 完善轧制工艺
由于螺纹钢轧制工艺的不断完善，精轧机来料的温度由原来的850 ℃，提高到进钢温度900 ℃以上，减小了坯料的轧制变形抗力，降低了设备的振动值，保障了精轧机的安全运行。
4.4. 加强设备管理
制定精轧设备的保养周期，控制设备在线运转时间，具体为成品架次辊箱4个月，非成品架次辊箱5个月；
加强设备点检，预防精轧设备故障发生。通过点检数据预测设备运行趋势，发现设备运行存在异常时，及时开展检修和维护作业，消除设备的不良状态，保证设备的运行安全。
5.结语
采取以上措施后，线材一厂由原来的27.5%降低至7.8%，线材二厂由原来的37.5%降低至12.2%，线材三厂由原来的54.6%降低至15.6%；由于精轧设备故障发生率的大幅下降，使设备误时少，减少了设备的停机检修时间，节约了生产时间，保障了车间生产的持续有序进行，同时也为公司带来了一定的经济效益。
参考文献：
[1]房世兴，肖治维.高速线材轧机装备技术[M].北京：冶金工业出版社。1997.
作者简介：
宋艳（1982-）女，满，辽宁鞍山人，江苏永钢集团有限公司，助理工程师，本科学历。
黄亚彬（1981-）男，汉，江苏张家港人，江苏永钢集团有限公司，助理工程师，本科学历。