精軋機軸承座軸向竄動超差原因分析與控制措施
2020-11-24李傳鐸 王瑋 劉成軍
(萊蕪鋼鐵型鋼廠,山東 271104)
摘 要:詳細分析了精軋機軸承座軸向竄動值超差的原因,有針對性的制訂了相應的解決措施,有效恢復設備精度,確保了軋機上線100%的工裝合格率。
關鍵詞:精軋機;輥箱;油膜軸承;潤滑系統
1、設備運行現狀
精軋機由1個上輥及兩個軸承座、1個中間牌坊、1個下輥及兩個軸承座組成,各構件通過預應力桿連結緊固在一起,形成一定的預應力,以提高整個機架的剛性。軸承座的主要工作原理是:電機帶動蝸桿,蝸桿與鑲嵌在偏心套上的渦輪配合,偏心套通過8顆M42×510的大螺栓與軸承座本體緊固,通過電機的旋轉實現偏心套的壓上壓下,保證輥縫調整自如。軸承座本體與偏心套采用了偏心15mm的設計,實現了無牌坊預應力機架。但是,隨著設備的老化,各配合間隙(徑向、軸向)出線了嚴重超差,在使用過程中影響了工裝合格率,存在較大的設備隱患。
而且,隨著近幾年中型線產能的不斷釋放,加劇了精軋機設備精度降低。精軋機的WS側上軸承座出現了軸向竄動值嚴重超差的現象,導致在線軋制調整不順,影響了工裝合格率。精軋機上軸承座具體使用數據分析見表1。

2、原因分析
2.1軸向竄動值在孔型軋制中的重要作用
萬能孔型是由兩個萬能水平輥和兩個萬能立輥組成的。萬能水平輥工作部位的輥形是由兩個帶斜度的側面和兩個圓角構成的,萬能立輥是平輥。構成萬能孔型的要素有六個:(a)水平輥的側壁斜度;(b)水平輥的圓角;(c)水平輥的輥體名義寬度;(d)水平輥的輥緣寬度;(e)水平輥的輥縫;(f)立輥輥縫。其中(a)~(d)取決于軋輥的形狀。在軋輥加工中,(c)、(d)通常是可以改變的,但在調整中是無法改變的,現場通過軋機輥縫調整來實現對這兩個參數的調整。另外還可以進行上輥的軸向調整。軸向竄動值的大小直接決定著立輥輥縫的精確度。立輥輥縫一旦失真,軋制時就會出現翼緣超差、腿浪、腹板浪,嚴重時在線無法軋制。由于軸向的可調性,萬能孔型的形狀可以靈活地變化,與二輥軋機的孔型相比,其可調整性較好。可以說,萬能孔型的每一次調整都是一個孔型的設計過程。當軋機裝配質量不良時,可采用在線軋機軸向調整方式實現在線輥縫的精細調整。利用軸向竄動值實現快、準、精調整,節省下線調整時間。
2.2、軸向竄動值超差原因分析
從實際數據分析,軸向竄動值超差的原因有兩方面:一是裝配精度不高,各工序裝配累計誤差標準不一;二是設備精度持續降低。
表1中的數據分析顯示,設備精度影響軸向竄動值的主要因素為:45T游隙、45T螺紋套游隙、偏心套游隙。導致裝配精度不高的主要因素為:設備在維護清理更換過程中各接觸面清理不徹底,備件接觸面的表面粗糙度未達到使用要求,裝配方法(裝配過程中存在傾斜現象)不合格,個人的操作技能差異,各連接緊固件未緊固到位,緊固后機械防松未及時加設,各工序質量確認不到位。
導致設備精度持續降低的主要原因為:
(1)從宏觀的角度分析,產能的急劇釋放,設備未得到有效的同步維護保養,新舊軸承座更換交替量不匹配,超出設計規格的產品和新開發的產品、特殊鋼種的軋制都直接導致設備精度的不斷劣化。
(2)從微觀的角度分析,各配合件自身的使用精度超差。個別45T軸承原始軸隙(0.085~0.140)mm極游0.26mm超差;45T螺紋套游隙(0.5~0.85)mm位置的螺紋副由于軋機調整時軸向持續使用、在線軋制軸向沖擊造成配合尺寸超差;偏心套游隙由于8顆M42×510的大螺栓在線堆鋼或特殊規格鋼材的軋制造成單架軋機承受過載的軸向力將螺栓拉長,使偏心套與軸承座配合有間隙。
3、解決措施
采取以下措施提高設備裝配精度和各配合件精度,解決軸向竄動值超差問題。
(1)加大新軸承座的投入數量,確保實現設備的周期更替。生產現場通過對新舊軸承座的匹配更換,合理交替使用,降低設備連續作業的疲勞周期。
(2)對45T軸承游隙較大的采取打表測量,改進裝配方法的措施保證精度。精心做好軸承上線前及游隙超差的監測確認,從根本上保證45T實際使用游隙,安排專人負責軸承游隙控制。軋機止推軸承采用圖1所示的方法測量。測量工具:一把測量頭可伸縮的高度尺、兩把外徑千分尺(用于測量內圈高度和外圈高度)。

測量過程:(a)先把內圈的E面朝上,然后將相?的外圈放在上面,用高度尺測出內外圈的高度差(內圈減外圈),多測幾個點,求出平均值a″;(b)把F面朝上,使用與(a)相同的方法求出b″;(c)用千分尺測出內圈的高度h,外圈的高度d1,d2,隔環的高度c;(d)求出軸承游隙δ=c-(h-a″-b″-d1-d2)。改進裝配方法:45T裝配時,將上輥軸承座水平放置,檢查與之配合的喇叭套接觸面有無磨損、卡爪是否可用。清理偏心套與45T外圈接觸面,保證此面平整。按照外圈、軸承、隔圈、外圈、螺紋止推套緊固依次安放的方式,使用專用工具逐件安裝到位,并保證充分的潤滑。
(3)根據數據分析,有針對性的做好偏心套的更換、緊固。對照裝配測量數值,偏心套數值超過圖紙設計(0.5~0.85)mm的,更換偏心套、45T螺紋套,更換后此處的配合游隙≤0.85mm;偏心套螺栓在緊固后效果不明顯的,直接更換偏心套螺栓,并保證緊固后機械防松到位。加大45T螺紋套上線前的精度檢測。此措施實施后效果明顯。
(4)嚴把軋機裝配質量關,確保裝配質量達到100%。制定了提高裝配精度,保證一次裝配到位的可靠方法。從軋輥清洗至裝配完畢共有18道工序,每道工序都指定專人負責,做到裝配質量達到100%,實行下道工序對上道工序復檢制度,確保對工序質量雙重把關。加強裝配過程對異常問題的及時發現與處理,做好設備故障的預知、預防、預控維修。
(5)通過在使用過程中的跟蹤發現問題,及時處理,形成閉環管理。在軋機調整的過程中,嚴格按標準打表,做好數據的記錄、匯總、分析,并制定相應的處理措施,充分利用離線定修的時間集中解決處理。
4、結束語
針對精軋機軸承座軸向竄動超差的問題,分析了故障原因,并實施了相應改進措施。通過以上措施,設備的精度得到了有效改善,設備內部的隱患及時得到了解決,為在線軋制提供了良好的工裝,適應了快速生產的要求。
來源:《中國重型裝備》2014年第2期
