作者：宋延亭　顧智春　孫吉成 
  （煙臺魯寶鋼管有限責任公司

　　摘　要：為了適應大口徑無縫鋼管生產需要，對與Accu-Roll軋管機相配套的φ100mm曼氏穿孔機進行改造，重新選擇軸承，改造軋輥箱，從而提高了軋制力和軸承的使用壽命，使產品規格擴大到φ159mm，滿足了生產工藝的要求。
　　關鍵詞：無縫鋼管；曼式穿孔機；軋輥箱；軸承
　　煙臺魯寶鋼管有限責任公司（簡稱魯寶鋼管廠）熱軋機組中的Accu-Roll軋管機是從美國引進的世界臺精密無縫鋼管機組。該設備機械性能好、產品精密度高，但與其相配套的φ100mm曼氏穿孔機是國產五十年代的設備，產品規格范圍為φ63～133mm。為發揮先進軋機的能力，開發優質φ159mm鋼管，滿足市場需求，必須對曼氏穿孔機進行改造。　
　　1、軋輥箱的改造
　　原φ100mm曼氏穿孔機組軋輥裝配裝置為轉鼓式，如圖1所示。

　　圖1 轉鼓式軋輥裝配裝置

　　此裝置的特點是：
　　（1）可以根據工藝要求進行送進角度調整。
　　（2）調整角度機構用電機驅動鏈條、轉動轉鼓。
　　（3）角度調整好后，使用齒條鎖緊裝置鎖緊。
　　此裝置的缺點是：
　　（1）工藝要求穿孔機軋輥尺寸為φ700mm×500mm，如果仍采用轉鼓形結構，轉鼓的角度將會增加較大，而固定不變的穿孔機牌坊將容不下這樣大的轉鼓。
　　（2）軋輥角度調整及鎖緊裝置不合工藝要求，角度調整好后，軋制過程中，角度經常跑動，造成許多軋制事故。
　　以上兩點說明，改造軋輥轉鼓裝置是必要的。根據軋輥尺寸調整角度的要求，設計軋輥箱的形式如圖2所示。

　　圖2 改造后軋輥箱形式

　　2、軋輥箱的設計及軸承的選擇
　　由于產品規格的變化，軋制力增加，因此必須對軸進行重新設計，重新選擇軸承。改造前后軋輥尺寸及軋制能力的變化見表1。

　　表1 軋輥尺寸及軋制能力參數變化

　　2.1 軸的設計
　　軸的設計簡圖如圖3所示。圖3中，輸入端軸頭至軋制中心線長度確保860mm，軸總長1455mm。輸入端軸徑φ180mm，軋輥尺寸φ700mm×500mm。

圖3 軋輥軸設計簡圖

　　軸的受力情況見圖4。通過一系列的受力分析、應力計算、危險斷面強度計算、剛度校核，證明所設計的軸的強度是合理的。

　　圖4 軸的受力簡圖

　　2.2 軸承的選擇
　　首先選用的是雙列向心球面滾子軸承，據機械設計手冊選用軸承型號3740（GB288-87）。該軸承外圈滾道表面是以軸承中點為中心的球面，能自動調心，且具有較大的徑向承載能力。對軸承壽命進行計算，結果如下：
　　L_HA=5.31　(d)L_HB=5.95(d)
　　此軸承壽命遠遠滿足不了生產的需要，于是選用3644型號，計算壽命,結果為：
　　L_HA=8.5(d) 　L_HB=9.6(d)
　　同樣滿足不了生產的需要。
　　但是考慮到軋輥中心與萬向接軸聯接處距離已定，不能再增大軸承型號，即B處軸承寬度不能再大了。為了消除A處軸承所承受的軸向力，在A處加上兩個止推軸承，型號為9039244（GB5859-84），該端相應增加軸長度169mm，以承受穿孔過程中所出現的雙向軸向力。這樣A、B兩處的軸承只承受徑向力，工作狀態有了很大的改善，從而提高了軸承壽命。
　　3、結束語
　　歷經4年，產量近20萬t的實踐證明，魯寶鋼管廠軋輥裝配箱的改造是非常成功的，軸的設計合理，尤其是上述兩種型號的軸承壽命，均超出原壽命值的21倍以上，同時軋輥箱的設計及鎖緊裝置設計合理，很好的滿足了生產工藝的要求。

來源：《山東冶金》