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摘 要:为降低轧机接轴在线故障,现将轧机接轴进行优化改进,以提高接轴使用寿命、降低生产成本。
关键词:接轴;故障;使用寿命
前言 莱钢620mm热轧窄带是全国第一条全连续式热轧窄带钢生产线,为实现现有生产线的产能提高,生产的组织以快节奏、高效率、低成本为宗旨,现影响生产效益的主要问题就是设备故障停机导致的不连续生产和生产维修成本的居高不下,带钢粗精轧机传动接轴主要负责带钢16架轧机轧辊的传动,位置重要、使用条件恶劣、维护任务繁重、成本高。现粗精轧机除RE1立辊轧机外其余传动接轴都使用九江新联传动机械有限公司生产的滚珠万向接轴,装机量共30根,2012、2013年年均更换量约为88根,年成本约181万,如何延长接轴使用寿命,减少备件成本、减少劳动量是我们一直研究的课题。
1.影响接轴使用寿命原因分析
接轴主要故障部位简图如下:
1.1原精轧接轴P2-000710-W315压盖螺栓为12个M10的螺栓,粗轧接轴P2-010711-W490和P2-001112-W440为12个M12的螺栓,经常会出现压盖螺栓断裂故障,内齿扁方内的润滑油流出,滚珠无润滑很快磨损,其次在换辊时很容易将内齿扁方随轧辊带出,处理起来费时费力,有时不得不更换接轴。
1.2由于接轴承受很大的扭矩和冲击,主要承受剪切力的鼓形球曾出现过碎裂情况,造成扭矩无法传递,轧辊上下辊速差变大导致堆钢。
1.3滚珠挡圈如上图为中间轴与外齿轴套连接后在外齿轴套加工一台阶焊接一挡圈,用来限制滚珠轴向窜动,曾出现挡圈断裂开焊的情况,滚珠卡在内外齿套之间或造成内外齿打齿。
1.4与轧辊连接的内齿扁方长期磨损间隙会逐渐变大,为减少磨损在轧辊辊头摸油,但存在一问题,因为内齿扁方与轧辊头之间配合间隙较小,新接轴尤为明显,加之润滑脂在挤压过程中的密封性,就会出现两个问题,在装辊过程中,在内齿扁方内形成密闭空气,装辊装不进去,另一种情况就是抽辊时很困难。
1.5由于接轴使用环境恶劣,经常会出现润滑不良的情况,滚珠、内外齿磨损严重,是接轴早期失效的重要原因。
2.延长接轴使用寿命应对措施
2.1滚珠万向接轴是通过改变鼓形滚珠的鼓度和轴套齿面的鼓度来调整联轴器的调心能力,内齿扁方与中间轴基本处于夹角扭转状态,在重载冲击负荷工况中滚珠产生轴向位移和倾角位移,就使接轴压盖和滚珠挡圈受力,造成螺栓断裂和挡圈开焊。这就需要增加压盖螺栓和滚珠挡圈的强度,QWl315接轴原螺栓为12个M10的螺栓改为16个M12的螺栓,粗轧接轴P2-010711-W490和P2-001112-W440原为12个M12的螺栓改为16个M16的螺栓。
2.2鼓形滚珠主要承受剪切力易碎裂,属于薄弱环节,增大鼓形球的尺寸,粗轧接轴滚珠由φ32.5增加到38.5,改变材质为GCr15。GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢,经过淬火加回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。同时要求提高滚珠和齿槽的表面光洁度,滚珠改后再没出现碎裂的情况,效果良好。
2.3滚珠挡圈原为在外齿轴套加工一台阶焊接形成改为外齿套整体铸造后加工形成,增加了挡圈强度。
2.4对于装辊和抽辊困难的情况,在内齿扁方上打一10通径的排气孔,这样就保证在装辊和抽辊时不会在内齿扁方内形成密闭空气,易于抽辊和装辊。
2.5提高滚珠及齿槽的光洁度,保证充足的润滑脂,基本可达到全膜润滑状态,减少磨损也就延长了接轴使用寿命。
3.效果评价
自对620mm热轧带钢轧机接轴结构改进以来,各项功能与技术参数指标均达到了改造的预期效果,没有出现压盖螺栓断、滚珠碎、挡圈断、润滑不良的故障,不仅降低了维修成本更减轻了职工劳动强度,提高了产品的市场竞争力,经济效益与社会效益可观。
关键词:接轴;故障;使用寿命
前言 莱钢620mm热轧窄带是全国第一条全连续式热轧窄带钢生产线,为实现现有生产线的产能提高,生产的组织以快节奏、高效率、低成本为宗旨,现影响生产效益的主要问题就是设备故障停机导致的不连续生产和生产维修成本的居高不下,带钢粗精轧机传动接轴主要负责带钢16架轧机轧辊的传动,位置重要、使用条件恶劣、维护任务繁重、成本高。现粗精轧机除RE1立辊轧机外其余传动接轴都使用九江新联传动机械有限公司生产的滚珠万向接轴,装机量共30根,2012、2013年年均更换量约为88根,年成本约181万,如何延长接轴使用寿命,减少备件成本、减少劳动量是我们一直研究的课题。
1.影响接轴使用寿命原因分析
接轴主要故障部位简图如下:
1.1原精轧接轴P2-000710-W315压盖螺栓为12个M10的螺栓,粗轧接轴P2-010711-W490和P2-001112-W440为12个M12的螺栓,经常会出现压盖螺栓断裂故障,内齿扁方内的润滑油流出,滚珠无润滑很快磨损,其次在换辊时很容易将内齿扁方随轧辊带出,处理起来费时费力,有时不得不更换接轴。
1.2由于接轴承受很大的扭矩和冲击,主要承受剪切力的鼓形球曾出现过碎裂情况,造成扭矩无法传递,轧辊上下辊速差变大导致堆钢。
1.3滚珠挡圈如上图为中间轴与外齿轴套连接后在外齿轴套加工一台阶焊接一挡圈,用来限制滚珠轴向窜动,曾出现挡圈断裂开焊的情况,滚珠卡在内外齿套之间或造成内外齿打齿。
1.4与轧辊连接的内齿扁方长期磨损间隙会逐渐变大,为减少磨损在轧辊辊头摸油,但存在一问题,因为内齿扁方与轧辊头之间配合间隙较小,新接轴尤为明显,加之润滑脂在挤压过程中的密封性,就会出现两个问题,在装辊过程中,在内齿扁方内形成密闭空气,装辊装不进去,另一种情况就是抽辊时很困难。
1.5由于接轴使用环境恶劣,经常会出现润滑不良的情况,滚珠、内外齿磨损严重,是接轴早期失效的重要原因。
2.延长接轴使用寿命应对措施
2.1滚珠万向接轴是通过改变鼓形滚珠的鼓度和轴套齿面的鼓度来调整联轴器的调心能力,内齿扁方与中间轴基本处于夹角扭转状态,在重载冲击负荷工况中滚珠产生轴向位移和倾角位移,就使接轴压盖和滚珠挡圈受力,造成螺栓断裂和挡圈开焊。这就需要增加压盖螺栓和滚珠挡圈的强度,QWl315接轴原螺栓为12个M10的螺栓改为16个M12的螺栓,粗轧接轴P2-010711-W490和P2-001112-W440原为12个M12的螺栓改为16个M16的螺栓。
2.2鼓形滚珠主要承受剪切力易碎裂,属于薄弱环节,增大鼓形球的尺寸,粗轧接轴滚珠由φ32.5增加到38.5,改变材质为GCr15。GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢,经过淬火加回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。同时要求提高滚珠和齿槽的表面光洁度,滚珠改后再没出现碎裂的情况,效果良好。
2.3滚珠挡圈原为在外齿轴套加工一台阶焊接形成改为外齿套整体铸造后加工形成,增加了挡圈强度。
2.4对于装辊和抽辊困难的情况,在内齿扁方上打一10通径的排气孔,这样就保证在装辊和抽辊时不会在内齿扁方内形成密闭空气,易于抽辊和装辊。
2.5提高滚珠及齿槽的光洁度,保证充足的润滑脂,基本可达到全膜润滑状态,减少磨损也就延长了接轴使用寿命。
3.效果评价
自对620mm热轧带钢轧机接轴结构改进以来,各项功能与技术参数指标均达到了改造的预期效果,没有出现压盖螺栓断、滚珠碎、挡圈断、润滑不良的故障,不仅降低了维修成本更减轻了职工劳动强度,提高了产品的市场竞争力,经济效益与社会效益可观。