Φ650 mm初轧机方套改进

2012-02-20石增云

装备制造技术 2012年5期

石增云

（山东钢铁集团有限公司莱钢型钢厂，山东莱芜 271104）

山钢集团莱钢型钢厂小型轧钢生产线，是一条年产30万吨的生产线，主要生产H型钢、工字钢、门架槽钢、履带钢等小型型材。我们所用的Φ650 mm三辊开口初轧机是2004年前天津天重中直科技工程有限公司生产的，Φ650 mm三辊开口初轧机的中辊方套是一个带有中心孔的方块，方块的长470 mm、宽440 mm、高140 mm，中心孔的直径为Φ350 mm。（如图1所示）。

图1 改造前方案图

1 改进前的缺陷

方套安装上线的使用过程是，方套的孔和轴承座上的轴间隙配合，通过用斜铁打紧后起到两个作用：（1）固定轧机中辊轴承座；（2）通过和轴承座上的轴间隙配合，对轧辊起到一定的自卫缓冲作用，防止所支承的中辊受到轧制冲击力过大时断裂。通过受力分析得出，在轧制过程中，中辊单道次时轧件在中辊的下方，中辊承受向上的压力；双道次时中辊在轧件的下方，中辊承受向下的压力，从而使轴与方套孔之间产生上下摩擦相对运动，时间久了间隙越来越大，方套失去固定中辊轴承座的作用。因此方套一般工作2个月后就会发生方套孔与轴磨损间隙增大，斜铁打紧后中辊弹跳也达到了3-5 mm，直接影响轧制质量。即因轧辊弹跳，R1各道次的料型发生改变，无法控制在设计尺寸；还因方套和轴承座上的轴间隙加大，上线轧制一段时间后，中辊和上辊就容易发生K5孔腹板对辊现象；即H型钢的腹板出现波纹或破损影响轧钢质量，甚至还常常造成轧辊无法使用或使中辊断裂事故。断辊损失

2 改进方法

为了减少轧辊在线弹跳量，稳定轧制质量，我们曾经把轴与孔焊接在一起，减少弹跳量。刚焊接时弹跳量减少轧制质量稳定，是有效果的。但使用几次后，因轧制冲击力过大使焊接处断裂开焊，又变成原来的状况，这种方法只能短期有效不能长期有效。另一方面这种使方套焊死的方法，还带来了新的问题：方套焊死不能动，使轴承座不能有效自卫也就是没有任何缓冲力，轧制时的冲击力全部附加在了轧辊辊颈上，长时间工作可导致轧辊辊颈发生断裂，故此焊接法不能使用。

我们经过对其研究分析，采用了将方套上下一分为二，使其上下间留有一定间隙10 mm,两边打通孔直径Φ18 mm，再用两根长470 mm、直径Φ16 mm螺栓螺母将其连接起来的方法。可以通过松紧螺栓来任意调整孔的大小，即使方套内孔直径从Φ350 mm-335 mm之间任意调整大小。这样就既能起到固定轧机中辊轴承座的作用，又能起到一定的自卫缓冲作用，完全达到了轧机的设计功能。根据前苏联发明家根里奇.阿奇舒勒的TRIZ发明理论来讲，其发明方法是分割原理，即将一个构件分割成三个独立的部分：①上半方套，②下半方套，③连接螺栓螺母（如附图2所示）。

图2 改造后组合方套图

3 改进后的效果

通过上线轧制试验，不论是轴磨细，还是孔磨大，都能使斜铁打紧后方套和孔之间间隙调到最佳状态，从而减少轴承座的弹跳，还能有效的固定中轧辊轴承座。经过上线轧制试验，2年多没有发生由于弹跳引起中辊与上辊对辊和轧制质量不稳定等的现象，由于改进后的方套起到了自卫作用，达到了原轧机的设计要求，从而减少了断辊现象。

经过此次改进，消除了方套与轴之间的间隙，减少了因轧辊弹跳大给生产带来的轧制缺陷和断辊现象的发生，大大降低了轧辊的消耗，也为节约了因方套故障而停产维修的宝贵时间，提高了设备作业率。原方套上线使用一两个月就无法使用，而改进后的方套可使用2年，由于方套两侧可以调整和修理来保证配合间隙，所以不但减少了轴的维修费用，而且大大提高了方套备件的使用寿命，降低了生产成本年创效益100余万元。