平亞強　黃文鋒

　　河南安陽鋼鐵有限公司爐卷機組為國外公司設(shè)計制造，機架輥是爐卷軋機的重要部件之一，機架輥工作狀態(tài)的好壞則直接影響軋機的正常運行。軋制過程中，機架輥承受軋件重載荷沖擊、啟停頻繁、熱輻射以及冷卻水和除磷水的沖刷，機架輥軸承長期在惡劣工況下工作，常常出現(xiàn)卡阻、轉(zhuǎn)動不靈等故障，影響鋼板的表面質(zhì)量。同時，由于受空間限制，維修和更換不便，單獨更換1套機架輥需30小時，更換2套需48小時，對生產(chǎn)制約比較大，給企業(yè)帶來非常大的經(jīng)濟損失。本文分析了軋機機架輥常見故障以及改進措施。

　　機架輥的結(jié)構(gòu)

　　機架輥由機架輥本體、鎖緊裝置和傳動裝置組成，機架輥本體包括軋機前、后各2根輥，均采用單獨傳動和單獨軸承座結(jié)構(gòu)（圖1）。傳動裝置為單傳動，每根機架輥的傳動分別由一臺30千瓦交流變頻調(diào)速電機、傳動軸以及浮動軸組成，因為機架輥更換不方便，采用單獨傳動很重要。浮動軸前端為內(nèi)齒套，通過軋機牌坊立柱上的孔插入，當(dāng)拆裝時該軸可進出安裝在機架輥上的外齒軸頭部，以方便更換機架輥（圖2為浮動軸與外齒軸脫開）。

　　機架輥的鎖緊固定采用鎖緊楔、滑塊和螺栓固定結(jié)構(gòu)，借用軋機機架上的凸臺將機架輥剛性固定在軋機機架上。機架輥與工作輥之間安裝有過渡導(dǎo)板，方便鋼板輸入及輸出，固定導(dǎo)板安裝在彎輥塊上。

　　機架輥主要技術(shù)參數(shù)：

　　機架輥的數(shù)量出入各2根

　　機架輥的直徑400mm

　　機架輥輥身長度3450mm

　　機架輥輥距615mm

　　機架輥的電機功率30kW

　　機架輥的電機轉(zhuǎn)速250rpm~550rpm

　　機架輥的電機扭矩1150NM

　　機架輥常見故障及原因分析

　　主要故障

　　一是機架輥軸承缺油導(dǎo)致?lián)p壞。

　　二是密封差，對氧化鐵粉和冷卻水不能進行有效密封、隔離，造成軸承不正常磨損。

　　三是傳動浮動軸內(nèi)齒套與外齒軸聯(lián)接打齒；浮動軸內(nèi)齒套與齒輪軸在更換時（主要是安裝新輥時）無法有效對齒，更換時間長；外齒軸固定不牢，固定螺栓被剪斷，外齒軸卡在機架和機架輥之間，導(dǎo)致?lián)Q輥時間加長甚至極端情況下必須破壞軸承座等部件來完成機架輥的更換。

　　四是與工作輥相鄰的過渡導(dǎo)板固定不牢，過渡導(dǎo)板晃動，對鋼板下表面形成劃傷；過渡導(dǎo)板下沉，與過渡導(dǎo)板下方的工作輥冷卻水集管接觸，導(dǎo)致其損壞，嚴(yán)重時發(fā)生工作輥斷損事故。

　　故障原因分析

　　機架輥軸承采用集中干油潤滑系統(tǒng)進行潤滑，該系統(tǒng)服務(wù)點比較多，包括軋機本體、機前機后對中裝置、立輥軋機、機前和機后輥道，由于潤滑周期一致，不能滿足機架輥在惡劣工作條件下的潤滑需求。

　　機架輥傳動側(cè)軸承座的密封是靠軸承座與牌坊緊貼，靠軸承座端面的O型圈和浮動軸處的唇形密封來實現(xiàn)內(nèi)部密封，由于大量水和氧化鐵皮的存在，密封效果的好壞直接影響軸承的使用壽命。以下3個因素影響密封效果：一是在長期的沖擊下，機架與滑板上表面接觸的止口磨損、機架與機架輥軸承座下表面接觸的斜面磨損，使鎖緊楔與軸承座上表面或鎖緊楔與滑塊下表面存在間隙，鎖緊楔無法鎖緊機架輥軸承座；二是設(shè)計時鎖緊楔采用M36×180mm螺栓固定，在浮動軸甩軸以及鋼板叩頭沖擊的作用力下，M36螺孔容易損壞，無法滿足鎖緊要求；三是機架輥軸承座下方為斜面，與機架配合，當(dāng)配合斜面存在誤差時，將使軸承座與機架不能貼緊。

　　浮動軸內(nèi)齒套和外齒軸的表面硬度偏低，易于打齒；內(nèi)齒套與外齒軸的齒端部沒有加工導(dǎo)向倒角、軸承座與機架之間配合斜面磨損而使軸承座偏低和軸承座在水平方向偏離浮動軸的中心，這些導(dǎo)致對齒困難。當(dāng)軸承座與浮動軸中心差大于2毫米時，對齒將不到位，機架輥盤車偏沉；在安裝外齒軸時，過度修磨配合面，使原設(shè)計為過盈配合變?yōu)檫^渡配合，機架輥可逆運轉(zhuǎn)并承受沖擊載荷，同時浮動軸設(shè)計較長，在軋鋼過程中有甩尾現(xiàn)象，使外齒軸與機架輥內(nèi)孔配合松動，長期作用下使傳動平鍵磨損、固定螺釘切斷或松脫，并Z終打滑使傳動失效，在脫離浮動軸與外齒軸的操作中，外齒軸跟隨浮動軸移動并卡在機架與軸承座之間，形成卡阻，造成更換機架輥困難。

　　過渡導(dǎo)板的安裝是懸掛在彎輥塊的定位鍵上，導(dǎo)致過渡導(dǎo)板晃動、下沉的原因是定位鍵松動脫落，原因有三：一是固定鍵的鍵槽太淺，只有20mm深，鍵在彎輥塊上的定位不好；二是所用固定螺栓為M24，強度不足，導(dǎo)致螺栓易于斷損；三是定位鍵與除塵塊之間間隙比較大，約為20mm，在定位鍵固定螺栓斷損時，鍵容易竄出。

　　改進措施

　　針對安鋼機架輥發(fā)生的主要故障，以及對故障原因的分析，安鋼進行了如下的改進：

　　從原來的集中干油潤滑系統(tǒng)分離出機架輥軸承座的潤滑，并建立一個專門供機架輥潤滑的集中干油潤滑系統(tǒng)，縮短潤滑周期，并定期實施人工注油，從而保證機架輥軸承的潤滑。

　　針對影響軸承座密封效果的問題，從以下幾個方面進行改善：一是利用中修時間，在線修復(fù)機架止口和斜面的尺寸精度，修復(fù)時以未磨損面為基準(zhǔn)修磨和研磨；二是在線把M36螺孔擴大為M42螺孔，并相應(yīng)地改變鎖緊斜塊的絲孔尺寸，由直徑39mm改為直徑45mm；三是在安裝機架輥時，在軸承座緊貼機架的情況下，使用塞尺測量軸承座下方斜面與機架之間的間隙，根據(jù)間隙在軸承座下方增加墊片墊實，使其在鋼板沖擊力和浮動軸甩軸的作用下不至于向外傾斜。通過這幾點的改進，大大地改善了機架輥軸承的運行環(huán)境。

　　浮動軸內(nèi)齒套和外齒軸的表面硬度要求達到269HB~302HB，可有效減少打齒現(xiàn)象；在安裝前，使用角磨機在外齒軸和內(nèi)齒套的齒端部加工導(dǎo)向倒角，可順利對齒。在出現(xiàn)對齒不到位時，左右或者上下調(diào)整軸承座的位置，直到對齒到位，并根據(jù)實際情況在軸承座下方加墊和修磨定位鍵；在修磨毛刺后，安裝外齒軸時用液氮冷卻，從而滿足原來過盈配合的要求，并將固定螺釘級別由8.8級改為12.9級，增加螺釘強度，安裝完并做防松處理，可有效避免外齒軸脫落事故。

　　通過以下幾種方法優(yōu)化過渡導(dǎo)板的固定形式，減少故障的產(chǎn)生：一是把彎輥塊上定位鍵的鍵槽的深度由20mm加深到50mm，加大鍵與鍵槽的接觸受力面積以減少鍵槽的磨損量，考慮到鍵槽底部磨損Z嚴(yán)重，增加一塊可拆卸的耐磨板，當(dāng)耐磨板磨損時予以更換，從而保證了彎輥塊本體槽體不被損壞，增加定位強度；二是把定位鍵固定螺栓由5條M24改為6條M30；三是對定位鍵進行加厚改造，減少定位鍵和除塵塊之間的間隙，定位鍵厚度由118mm增加到165mm，并相應(yīng)地延長螺栓的長度。為方便過渡導(dǎo)板的安裝，定位鍵上部加工導(dǎo)向斜角。

　　結(jié)語

　　軋機機架輥的運行工況惡劣，如何使用維護好機架輥對軋機的正常連續(xù)生產(chǎn)非常重要。以上通過分析引起機架輥故障的原因，并提出改進措施，取得比較好的效果。改進后，機架輥的壽命達到了1年以上，節(jié)約了生產(chǎn)成本，減輕了維修人員的勞動強度，對鋼廠的降本增效具有非常大的意義。

來源：《中國冶金報》