劉雲（yún）

（秦皇島首秦金屬材料有限公司，河北秦皇（huáng）島　066000）

　　摘（zhāi）　要：輥道在很大程度上影響著軋鋼車間的生產率和整個工（gōng）藝（yì）流程的連續性（xìng）。針對加熱（rè）爐（lú）出爐輥道的高溫工作環境和原設計軸承座的冷卻能力（lì）不足，通過對（duì）加熱爐（lú）出爐輥道靠近爐門（非傳動側）的軸承（chéng）座進行冷卻結構改造，並優（yōu）化進出水嘴的位置，來增大冷卻（què）麵積，提高冷卻效果，有效減（jiǎn）少了輥道軸承（chéng）因潤滑不良而抱死的故障。改造後既降低了備件費用，也減輕了維檢人員的勞動強度，還提高了設備工（gōng）作效率，保證（zhèng）了生產線順穩。

　　關鍵詞：出（chū）爐輥道；軸承座；冷卻效果；潤滑；改造

　　0　引言

　　軋鋼車間（jiān）的輥道是運送軋件必不可少的設備，它貫穿於（yú）整個生產作業線，一旦發生故障，將中（zhōng）斷（duàn）整個流水線。輥道（dào）在很大程度上影響著軋鋼車間的生（shēng）產率和整個工藝流程的（de）連續性。首秦公司裝備兩（liǎng）座步進式加熱爐（lú），其出爐輥道位於（yú）出料側，因工作環境高（gāo）溫、高濕，潤滑條件十分惡劣，故（gù）輥道軸承經常損壞抱死，造成停機。另外，其冷卻用的進出水嘴布置不合理，導致出鋼時金屬（shǔ）軟管損壞頻繁（fán），嚴重影響了（le）冷卻效果。鑒（jiàn）於此，本研究對輥道軸承和進出水嘴進行了改進（jìn）設（shè）計，取得了良好的（de）效果。

　　1　改造前存在的問題及原因分析

　　（1）首（shǒu）秦公司共裝備兩座蓄熱式步進梁式加熱爐，1^#爐2006年投（tóu）入生（shēng）產，2^#爐2008投（tóu）入生產。每座加熱爐爐門附近各有11根輥道，均處於爐門口的高溫區，輥身長度（dù）2600mm，每（měi）根輥道為電（diàn）機帶動萬向軸單獨傳動，采用24034CCW33滾動軸承，軸承潤滑為集中智能幹油潤滑，潤（rùn）滑（huá）脂為1^#連鑄機脂（zhī）。爐門口輥（gǔn）道軸承所（suǒ）受高溫熱輻射主要來自爐內（nèi）向外的輻（fú）射熱和托出鋼料時鋼坯向（xiàng）下的輻射熱。鋼（gāng）坯Z高出爐溫度接近1200℃，在出坯過程中高溫（wēn）爐膛對輥道的嚴重輻射，會導致幹油潤滑管路內（nèi）潤滑脂炭化，堵塞潤滑（huá）油道，潤滑脂不能連續進入軸承，同（tóng）時軸承座內潤滑脂長期處於高溫環境中亦炭化，會（huì）造成軸承（chéng）潤滑不（bú）良抱死。每次出現出爐輥道抱死故障後，加熱爐就無法正常出鋼，軋線（xiàn）必須停產搶修。維檢人員（yuán）必須冒著爐門口的高（gāo）溫更換抱死輥道，在高（gāo）溫環境下作業，有很大（dà）的人身安全隱（yǐn）患。另外，事故還影響設（shè）備的穩定運行，給正常生產（chǎn）帶來了嚴重損失，也提高（gāo）了備件（jiàn）費（fèi）用。

　　（2）原設計（jì）出爐輥道為軸承座水冷，在軸承（chéng）座頂部設置寬100mm、長283mm、厚26mm的存水槽。設有一進一回兩個水嘴，通過金屬（shǔ）軟管與（yǔ）冷卻管路連（lián）接。該設計冷卻麵積小，冷卻能力嚴重不足，而且（qiě）金屬軟管（guǎn）在出坯過程中易與鋼坯（pī）發生（shēng）摩擦（cā）導致損壞頻繁。軸承通過該水槽帶走的熱量有限（xiàn）而且還得不到保障，極（jí）易導致（zhì）軸承座過熱，潤滑（huá）脂炭化（huà），軸承抱死。

　　2　改造方案及內容

　　2.1設計改（gǎi）造非傳動側軸（zhóu）承座冷（lěng）卻結構

　　由於出爐輥道的非傳動側軸承座（zuò）處於加熱爐爐門附近，工作環境溫度非常高，如（rú）果（guǒ）不采（cǎi）取有效的降溫措施，軸承座（zuò）內潤滑脂會被很快被烤（kǎo）幹炭化（huà），堵塞潤滑油道，軸承得不到連續（xù）潤滑，就會因潤滑不良很快失效抱死。根據現場實際情況，通過設計改造非傳動側軸承座（zuò）冷卻（què）結構來改善軸承工作環境。

　　原設計出（chū）爐輥道為軸承座水冷，采用淨環水（shuǐ）冷（lěng）卻，冷卻水主管路為ø89mm的碳鋼管路，支管為ø22mm的碳鋼管路，pH值為6～9，水溫（wēn）小於35℃，水壓0.4MPa。在軸承座頂部設置寬（kuān）100mm、長283mm、厚26mm的存水槽，設有一進一回兩個水嘴，通過金屬軟管與冷卻（què）管路（lù）連接。該設計冷卻（què）麵積小（xiǎo），冷卻能力嚴重不足，在實際應用中起不到良好的（de）軸承冷卻效果，無法有效（xiào）阻隔軸承徑向的高溫輻射。為（wéi）此，重新設計改造了非傳動側軸承座冷卻結構，取消（xiāo）原設計的冷卻水槽，在軸（zhóu）承座內部加工（gōng）4個ø30mm、高357mm的空腔（qiāng）用於通入循（xún）環冷卻（què）水，在不改變軸承（chéng）座安裝尺寸的前提下大大提高了軸承（chéng）冷卻效果，軸承座內循環冷卻水腔沿（yán）著軸承的大半圓周分布，從而有（yǒu）效地對軸承的周向位置進行冷卻，采用環軸承圓周的（de）水冷軸承座，可以有效阻（zǔ）隔徑（jìng）向的高溫熱輻射，冷卻麵積加大，軸承工作環境改善，避免了潤滑脂由（yóu）於高溫冷卻效果不足而炭化。

對改造前後的軸（zhóu）承座（zuò）冷卻能力進行了相關對比分析，結果如下：

　　2.2設計優化進出水嘴位置

　　原設計冷卻水嘴在（zài）軸承座頂部，該水嘴通過金（jīn）屬軟管與冷卻水（shuǐ）管（guǎn）路相連。在加熱爐進行出（chū）鋼操作時，出鋼機進入爐內將需要出（chū）的鋼坯托起，然後出鋼機後退至出（chū）爐輥道中部，出鋼機下降（jiàng），鋼坯（pī）落到出料輥（gǔn）道上進行（háng）運輸。往往在出（chū）鋼機托起鋼坯後退（tuì）至出（chū）爐輥道中部時，由於鋼坯（pī）在加（jiā）熱爐內長（zhǎng）時間加熱後已經出現了彎曲，出爐過程中鋼坯會與（yǔ）上部冷（lěng）卻水嘴上連接的金屬軟管接觸摩擦，長時（shí）間摩擦會導致金屬軟管破裂漏水，從而嚴重影響輥道軸承座的冷卻效果，造成潤滑脂被烤幹炭化，軸承潤滑不良抱死（sǐ）。為此，重新進行了設（shè）計，將冷卻水嘴（zuǐ）設置在軸承座下部，這樣既方便檢修時拆裝，又（yòu）大大減少了（le）金屬軟管的故障率，有效保障（zhàng）了（le）軸承座冷卻效果，避免了潤滑脂由於高（gāo）溫冷（lěng）卻效果不足而炭化。

　　3　改造優化後的效果

　　（1）設備作業率大大（dà）提高。在冷卻係統正常工作的情況（kuàng）下，改造前平均約一個月發生輥道抱（bào）死事故一次，故障處（chù）理時間為1～1.5h；改造完（wán）畢後，近（jìn）半年來沒有出現一起（qǐ）軸承因為受熱（rè）缺油導致的輥道抱死故障，每年可減少停機時間（jiān）18h以上。

　　（2）優化改造後大大降低了出爐輥道的備件消（xiāo）耗，每年（nián）可節省備件費用約15萬元。

　　（3）改造後大大減少了維檢（jiǎn）人員在高（gāo）熱區（qū）處理突發故障的次數，減輕了（le）維檢人員的勞動強度，降低了安（ān）全事故發生的幾（jǐ）率，保障了人身（shēn）安全。

　　4　結語

　　針對首秦加熱爐（lú）出爐輥道故障率較高，無法滿足正（zhèng）常（cháng）生產需求的現象，對現場多種因（yīn）素進行調查分析，利用2014年（nián）4月中修的機會，對兩座加熱爐（lú）爐門附近的（de）輥道非傳動側軸承座進行了批量改（gǎi）造更換，共計22根輥道。改造完畢後效果十分（fèn）明顯，既延長了設（shè）備使用壽（shòu）命，降低了故障發生率，又減輕了維檢人員的勞動強度，並在為公司降低備件費用的同時提高了設備（bèi）作業率，一舉多得。

　　［參（cān）考文獻］

　　［1］龐興華.機械設計［M］.北京：電子工業出版社，2010.

　　［2］鄒（zōu）家（jiā）祥.軋鋼機械［M］.3版.北京：冶金工業出版社，2000.

　　［3］嚴家騄，王永青.工程熱（rè）力學（xué）［M］.4版.北京：高等教育出版社，2006.

來源（yuán）：《機電信息》2015年（nián）第24期