陳穎

（鞍鋼教育培訓中心，鞍山 114001）

【摘　要】中板線四輥（gǔn）軋機機架輥結構設計存在缺陷，由於工作環境極其惡劣，設備故障率較高（gāo）。有針對性地（dì）進行（háng）結構改造後，改善了機（jī）架總（zǒng）的負荷條件，改善了軸承的（de）潤滑、冷卻（què）、防水、防塵性能，提高了機架輥的運行穩定性，降低了設備故障率。

【關鍵詞】四輥軋機（jī）；機架輥；中板線

1　設備簡介

在大型軋機上，為了能可靠地將軋件送入軋鋼機軋（zhá）輥，要求輥道輥子（zǐ）盡可能地（dì）靠（kào）近軋輥。為此，在這些軋機（jī）機（jī）架上，都安裝有輥道輻子，這些輻子稱為機架輥。

鞍鋼中厚（hòu）板廠中板線四輥軋機在軋輥前後各裝設了兩個機架輥（gǔn）（如圖1所示），它們都由單獨（dú）的電動機通過萬向接軸直接傳動。為了使輥子能夠承受較大的衝擊載荷，采用了實心鍛造（zào）輥子，輥子軸承采用調心滾子軸承（chéng），有一定的調心作用。為了保證機架輥的緊湊性，機架輥的（de）輥距一般較小，采用整體軸承（chéng）座，機架輥兩端（duān）的軸承座分別支撐在傳動側和操作側軋機機架上，輥子（zǐ）由電動機通過齒形聯軸節傳（chuán）動。為了方便裝拆和減小機架孔尺寸，輥子端的外齒套和傳動軸可以軸向移動。當（dāng）外齒（chǐ）套與內齒套（tào）脫離齧合後，外齒套收縮到機架孔內（nèi）部，進行拆裝輥子時就可（kě）以不受傳動軸影響。

2　存在問題分析

中板線2450四輥軋機於2003年改造，投入運行以後軋機機架輥穩定運行周期較短。機架（jià）輥係統的不穩定運行，容易產生較高級別的設備事故，嚴重影響（xiǎng）了（le）軋鋼產線的生產組織和產品質量（liàng），迫切需要查找原因，進行設備改進。經分析主要原因如下：

（1）軋機機架輥（gǔn）裝置承受衝擊負荷大。軋機機架（jià）輥裝置緊貼軋機工作輻安裝，軋（zhá）件從軋輥軋出後軋件頭部直接（jiē）作用於（yú）機（jī）架輥上，不可避免地會對機架輥產生衝擊，而此時軋件後部仍在繼（jì）續軋製（zhì），軋件仍然處於（yú）軋輥的夾（jiá）持狀態，軋件在軋製過程中經常出現（xiàn）叩（kòu）頭現象，這就更加大了軋件頭部對機架輥的衝擊載荷。

機架輥安裝（zhuāng）在軋機機架內部，在機架（jià）輥附近安裝有輥係（xì）裝置、導衛（wèi）裝置（zhì）、軋輥冷卻裝置、除鱗裝置、工作輥道、軋輥平衡裝置和各種介質管線等（děng），留給機架輥的安（ān）裝空間（jiān）十分有限，機架輥的輥子布置非常緊湊，使（shǐ）承載能力受限。

在中厚（hòu）板軋機中，機架輥是（shì）軋（zhá）機中故障率較（jiào）高（gāo）的薄弱部位，既要保證機架輥的整體（tǐ）強度，又要兼顧其他部件的合理功能（néng）和強度（dù）要（yào）求，所以，合理（lǐ）利用（yòng）機架輥位置的有限空間（jiān），盡可能提高機架輥整體結構強度，是十分必要的（de）。

(2)斜（xié）鐵裝置（zhì）固定軋機機架輥的缺陷。在機架輥與軋機牌坊的固（gù）定結（jié）構（gòu）中，國內外軋機設（shè）計中較（jiào）多采用在牌坊上預留（liú）基座和斜鐵安裝槽，靠斜鐵壓緊機架輥軸承（chéng）座，將（jiāng）機（jī）架輥裝置緊固到軋機牌坊上。在實際使用中發（fā）現該結構具（jù）有兩個較嚴重的缺陷，一是斜鐵裝（zhuāng）置占用了兩架牌坊之間的有效空間，限製了實際軋製鋼板的有效寬度，影響（xiǎng）軋機性能。二（èr）是軋機機架輥與軋機牌坊不能有效固（gù）定。在軋鋼過程中機架輥受到鋼（gāng）坯的衝擊（jī），機架輥軸承座與軋機牌坊之間不停（tíng）產生相對運（yùn）動，加速了機架輥（gǔn）軸承座定位鍵（jiàn）、底（dǐ）平麵（miàn）等部位和軋機牌坊之間（jiān）的磨損（sǔn），缺（quē）陷不斷（duàn）劣化。這種相對活動也加速了緊釘斜鐵的鬆動（dòng），Z終（zhōng）使得機架輥整體的固定效果越來越差，機架輥的竄動量不斷增加（jiā）。這種狀態（tài）下，機（jī）架輥軸承除（chú）了要承受軋鋼鋼坯對機架（jià）輥的（de）正常工作載荷（hé），還要（yào）承受機架輥軸承座竄動造成的附（fù）加載（zǎi）荷，這種載荷的方向和大小很難控製，往往造成機架輥軸承的（de）非正常損壞。

(3)高壓水流、高溫、粉塵（chén）等惡劣的工作環境影響密封、潤滑效果，加速軸承失效（xiào）。機架輥距軋機高壓水除鱗較近，經常受到飛濺的高壓（yā）水流的衝刷，輻子端（duān）部密封（fēng）防水效（xiào）果難（nán）以承受高壓水衝刷，經（jīng）常造成軸承箱進水，加速機架輥軸（zhóu）承損壞。此（cǐ）外，軋機輥身冷卻水和機架輥輥身冷卻水（shuǐ）受高溫軋件（jiàn）加熱後會產生大（dà）量水蒸氣，水蒸氣進入（rù）軸承箱冷卻後凝結成液態水，更加（jiā）速軸承潤滑油質的乳化，甚（shèn）至完全失效，使得軸承在極其惡劣的潤滑環境下迅速損壞，造成機架輥事故。此外，軋機在軋（zhá）製過程中產生的大量煙氣灰塵、鐵屑等細小的粉塵顆粒會隨著煙氣和水進入到軸承箱造成潤滑油的變質和汙染，同樣會（huì）對機（jī）架輥軸承造成磨損，影響使用壽命。

3　改進措施

(1)取消斜鐵固（gù）定裝置，改用分（fèn）體式滑板裝置（zhì）。中板線四輥軋機改造時，取消（xiāo）了（le）斜鐵固定方式，在軋機牌坊機架上安裝支座，用螺栓直接將機架輥軸承座與軋機牌坊機架（jià）的支座固定(如圖2)。取消安裝在機架（jià）輥軸承座1上部的（de）斜鐵固定（dìng）裝置，軋機牌坊上部安裝機架輻支座3，整體機架輥裝置通過軸承座地腳螺栓2實現機架輥軸承座1與機架輥支座3的可靠固定。實際使用效果很好，克服?斜鐵固定方式的（de）諸多弊端。改善（shàn）了機架輥整體的固定效果，提高了鋼（gāng）坯的有效通過寬度，提高了軋機性（xìng）能。

對機架輥軸承座和軋機牌坊接觸的部位采用分體式（shì）滑板方式（見圖（tú）3）。當軋機（jī）牌坊安裝尺寸磨損後，可以通過配製滑板定位尺寸的方法滿足原始定位精度，一般修複軋機牌坊的技（jì）術難度（dù）、費用和修複時間都是很高的，在日常使用時一般都難以恢複。相比於更新或修複機架輥軸承箱，采取更換機架輥軸承座下部（bù）滑板的方式可以（yǐ）快捷簡便（biàn）地恢複（fù）機架輥軸承座與軋機牌坊的安裝定位尺（chǐ）寸，也可以防止定位鍵間隙（xì）大（dà）造成機架輥裝置的竄動量增加（jiā），造成磨損缺陷進一步（bù）劣化。同時也大大降低了維修費用。

（2）改良機（jī）架輥軸承密封，延長軸承壽（shòu）命。在機架輥軸（zhóu）承損壞事故中，絕大多數是因為軸承箱內（nèi）部進水和（hé）粉塵（chén）。改善輻子軸端與軸承箱之間密封裝置的密封性能，防止外（wài）部水流和粉塵進入軸承，是避免該類（lèi）事（shì）故,延長軸承使用壽命的關鍵（jiàn）。

改進方案：通過多道阻水、排水和擋水結構，增加軸承箱的防水密封（fēng）性，減小（xiǎo）因進入水和粉塵對軸承（chéng）使用壽命的影響。在機架輥輥子輥身的端麵和密封軸套上各增加一（yī）組密封溝，與密封軸承壓蓋形（xíng）成（chéng）兩組迷宮式密封結構，阻擋外（wài）部水和粉塵進入軸承箱內部，在密封軸（zhóu）承壓蓋下部（bù）第二組迷宮式密封結構後設有排水孔（見圖4），用於排出滲漏（lòu）進入的水，在其後又設有防水密（mì）封環用以（yǐ）阻擋水（shuǐ）和粉塵的進入。

迷宮式密封結構對（duì）阻止高壓水衝刷具有良好效果。迷宮式結構可以將高壓水減壓，這（zhè）樣少（shǎo）量進入到橡膠密封處的水已經（jīng）沒有壓（yā）力，經過多道密封結構的阻止，進入（rù）機架輥軸承箱內部的水和粉塵已經很少。在機架輥軸承的前端設有（yǒu）排水孔，用於排岀滲漏進入的水。這樣可以很好（hǎo）保護機架輥軸承不被進入的水和粉塵等雜物汙染，保（bǎo）證了軸承（chéng）的使（shǐ）用環（huán）境（jìng），解決了軋機機架輥及類似於機架輥結構和使用要求的軸承箱密封（fēng）結構存在的（de）問題，延長軸承的使用壽命，提高整套輥係裝置的使用可（kě）靠性和（hé）穩定性。

4　結語

通過上述改造，節省了大（dà）量（liàng）資金，設（shè）備功能及其使用可靠性得到有效改善，自2007年11月份投產至今，機架輥運行穩定，達到了預期目的。

參（cān）考文獻（xiàn）

［1］機械設計手冊（cè）編（biān）委會.機械設計（jì）手（shǒu）冊（cè）.北京：機械工（gōng）業出版社.

［2］穀士強.冶金機械安裝工程手（shǒu）冊.北京：冶金（jīn）工業出版（bǎn）社.

來源：《冶金設備管理與維修》2019年第（dì）3期