線材軋制線減定徑機組的現(xiàn)場管理與維護

李志磊

一、概述

酒泉鋼鐵集團第二高速線材廠（簡稱酒鋼二高線廠）的高速線材軋機是美國摩根公司生產的六代產品，采用4+8+4布置，即4架予精軋機、8架精軋機和4架減定徑軋機。由4架減定徑軋機組成的減定徑機組實現(xiàn)了產品單一孔型軋制，可在予精軋機、精軋機的輥環(huán)孔型不變情況下，進行5～25mm規(guī)格產品生產和在20min內快速變換產品規(guī)格，既保證了產品精度（±0.01mm），也大幅度提高了生產效率。減定徑機組的結構特點是：齒輪箱采用聯(lián)合齒輪箱結構形式，即減徑機和定徑機共用一個齒輪箱，減定徑換輥采用快速換輥裝置，減徑機輥箱與精軋機輥箱可實現(xiàn)完全互換，極大減少了輥箱的儲備數(shù)量。為保證快速換輥，快速換輥裝置采用在線一套和機旁備用一套模塊，只需將備用模塊輥環(huán)及導位全部予裝好就可在5min內完成輥環(huán)更換工作，即便發(fā)生了輥箱或齒輪箱故障情況，也可在10min內恢復生產，不僅減少了大量輥環(huán)庫存，也節(jié)省了大量備件資金。

二、問題的提出

鑒于減定徑機組設備在生產中的特殊地位，以及傳動齒輪箱的復雜程度及技術含量均較高，做好減定徑機組的日常維護與保養(yǎng)工作非常重要。在酒鋼二高線廠投產初期，由于相關人員對設備管理及維護經驗不足，造成設備故障頻發(fā)和生產線停機現(xiàn)象時有發(fā)生，不但嚴重阻礙了企業(yè)生產的正常運行，設備維修費用也居高不下，主要問題如下：

（1）因軋機軸向竄動量大造成產品質量不穩(wěn)定。由于維修人員對摩根軋機的裝配技術掌握不好，以及設備維護和檢修經驗不足，減定徑機組每月都會發(fā)生2～3次軸向竄動量變大的情況，造成線材成品尺寸不能按工藝及技術要求進行控制，一般在-0.01～0.35mm間波動，既不能滿足產品的技術及質量要求，也常使軋機生產線被迫停機檢修。經過技術人員多方檢查和長時間跟蹤發(fā)現(xiàn)是定徑機的軸向竄動量超標所致，達到了0.3mm左右，只有更換模塊和軋機，還需將軋機送到維修車間進行解體修理。

（2）因炸輥現(xiàn)象嚴重造成生產成本提高。由于操作人員對設備的技術參數(shù)、性能等了解不夠，平均每月都會出現(xiàn)1～2次減定徑機組炸輥現(xiàn)象，因軋機轉速較高（14000r/min），每次炸輥都會使軋機臺面導衛(wèi)及底座、冷卻水管等毀壞和軋機箱體變形等，雖有備用模塊可以更換，但軋機箱體及內偏心套的價值均較高，約34萬多元，僅此一項造成的全年經濟損失就高達170多萬元，給企業(yè)的設備維修費用控制和備件供應等工作，都造成較大壓力。

（3）因濾芯損壞造成設備運行不穩(wěn)定。由于軋機潤滑裝置進水或混入了雜質，不僅增加了潤滑油系統(tǒng)的濾芯消耗，也對設備穩(wěn)定運行及安全生產等構成威脅。在酒鋼二高線廠投產之際，由于工廠對減定徑機組設備的日常維護與檢修管理措施制定得不科學，常發(fā)生從軋機密封部位及聯(lián)接件結合部等處進水或混入了氧化鐵雜質等，不但使油質污染嚴重和潤滑功能降低，也造成潤滑油系統(tǒng)濾芯堵塞嚴重而需更換的情況，每月需更換3次成套濾芯（費用約36萬元），對模塊及軋機的穩(wěn)定運行構成潛在隱患。經過對軋機進行解體檢查發(fā)現(xiàn)，輥軸油膜軸承內表面和與其配合軸表面均劃傷嚴重，不但已無法修復，也不能再繼續(xù)使用。僅一年就安裝新軸8根，造成經濟損失達64萬元。

（4）因離合器故障造成設備長時間停機。聯(lián)合齒輪箱每次變換產品規(guī)格時都會出現(xiàn)離合器不能自動到位情況，同時伴有設備運行時振動超標和異音大等問題，需停機2～3h進行檢查、調整和排除故障等，經解體檢查均為離合器撥叉滑塊磨損嚴重和軸承與軸之間發(fā)生相對轉動而造成的。

三、解決的方法

為解決減定徑機組長期運行不穩(wěn)定及產品質量波動大等問題，保證聯(lián)合齒輪箱及軋機的各部位精度，酒鋼二高線廠根據(jù)摩根公司提供的設備使用與維護保養(yǎng)建議，以及設備裝配圖的相關技術要求等，結合實際生產情況制定了設備使用、維護、裝配及檢修工作標準，例如，減定徑齒輪箱的技術參數(shù)標準，離合器的使用與維護規(guī)程等，進一步明確了離合器軸承的裝配間隙、齒輪嚙合間隙、軋機裝配部位技術參數(shù)，以及軋機裝配驗收程序和質量要求等，較好地解決了上述問題。

1.加強對核心設備的維護與檢查

減定徑聯(lián)合齒輪箱是減定徑機組的核心設備，尤其是9個離合器及離合器軸承等關鍵部件，工廠將其列入到特殊或重點管理系列，并利用生產線定修時機檢查關鍵部件的運行狀況，要求維修人員不但要做好相關的檢查記錄和及時掌控軸承間隙的變化趨勢，還要為年終設備大修做好技術資料的收集和準備工作。經長期跟蹤，發(fā)現(xiàn)離合器伺服電機使用狀況不好的原因，主要是電機存在潤滑油滲漏現(xiàn)象，造成電機特性下降，對所有的電機端蓋都進行密封改造后，徹底排除了上述故障隱患。工廠每年對聯(lián)合齒輪箱進行解體檢查，定期更換離合器軸承及撥叉滑塊，保證了各部件都能達到標準規(guī)定的技術要求，為減定徑機組的長期穩(wěn)定運行創(chuàng)造了良好條件。

2.實行在線監(jiān)測與定期人工檢查相結合

實行在線監(jiān)測與定期人工檢查相結合的方法，不但能及時掌控設備的劣化趨勢，還能及時發(fā)現(xiàn)和排除潛在的設備隱患。工廠完善了摩根公司提供的在線監(jiān)測裝置，對齒輪箱及軋機等關鍵設備的振動、溫度等主要技術參數(shù)進行了在線監(jiān)測，監(jiān)測曲線可在相關崗位上予以顯示。當出現(xiàn)技術參數(shù)異常狀況時，監(jiān)測裝置會自動發(fā)出報警信號通知相關人員進行檢查或確認，防止設備發(fā)生進一步的損壞。專業(yè)人員每天對設備的溫度、振動等主要技術參數(shù)曲線進行比較與分析，根據(jù)分析內容和曲線變化趨勢等，對齒輪、軸承等關鍵部件再進行檢查，以確保設備的可靠和穩(wěn)定運行。由于減定徑機組的快速換輥裝置對設備的對中精度要求較高，因此要求維修人員不但要定期對模塊、軌道耐磨板等部件的磨損情況進行跟蹤檢查外，還要檢查所有的夾緊和固定裝置，避免發(fā)生設備對中精度降低。該區(qū)域的技術人員除每天檢查快速換輥裝置、快速插頭密封裝置和軌道磨損情況外，對故障隱患應利用換輥時間及時排除，以保證設備性能的完好。

3.開展科技攻關活動

由于減定徑機組設備轉速較高，一旦出現(xiàn)定徑機炸輥事故，不但會發(fā)生軋機箱體變形，而且造成的危害也較大。為此工廠組織專家從多方面分析和判斷造成炸輥事故的原因及特點，并通過開展技術攻關等活動予以預防。例如，為防止輥環(huán)的冷卻能力不足而對噴淋水管實施了技術改造，以加強對輥環(huán)的冷卻強度；針對炸輥現(xiàn)象一般容易在冬季發(fā)生的情況，主要是輥環(huán)和模塊之間的溫差較大及內應力發(fā)生變化所致，制作了模塊專用保溫罩，備用模塊或輥環(huán)在安裝前先進行保溫處理，待輥環(huán)和模塊溫差變小后再進行安裝，使用效果非常理想。每次更換輥環(huán)時，要求維修人員不但要嚴格執(zhí)行摩根公司提供的輥環(huán)加壓工藝程序，例如，認真清洗輥環(huán)、錐體和輥軸等，還要定期檢查輥環(huán)噴淋水管的工作狀況。通過開展科技攻關等活動，炸輥事故已明顯減少，由2003年每年8次降到每年不到1次。

4.解決了部件密封及螺紋松動問題

由于減定徑模塊、輥箱和聯(lián)合齒輪箱等都是高轉速和高精度結構，解決好各部位緊固件及螺紋松動問題極為關鍵，為避免軋機及聯(lián)合齒輪箱的螺絲松動，工廠要求每次進行設備裝配或檢修工作時，都要對每條防松螺絲采用LOCTITE（樂泰）262防松膠的鎖固，緊固力矩應達到標準規(guī)定的技術要求。為避免軋機箱體與輥箱結合面及其他結合部的進水，要求全都采用LOCTITE（樂泰）518或518平面密封劑進行密封，有效解決了因進水等造成的油質污染問題。因齒輪箱內的軸承與軸配合均為過盈配合，一般過盈量為0.02mm，經過幾次拆裝后過盈量已達不到規(guī)定的技術要求，為防止出現(xiàn)軸承“耍圈”現(xiàn)象，也采用LOCTITE（樂泰）680給予固持。

5.加強對員工的技術培訓

（1）維修人員需經特殊培訓后才能上崗。工廠規(guī)定減定徑機組設備的檢修、維護和裝配人員，必須經過特殊培訓后才能上崗，經過培訓的員工不但要能熟練掌握各項技術標準，還能對減定徑齒輪箱、軋機及模塊等各部位設備的技術參數(shù)進行調整，以達到標準規(guī)定的技術要求；對生產崗位上員工采取的是定期培訓與現(xiàn)場實習相結合的培訓方式，要求他們不但能正確操作設備，而且能對一般的設備故障進行正確判斷和及時排除。

（2）加強對操作人員的工作規(guī)范管理。由于減定徑模塊在更換時，所有的進油管、回油管、進水管路、電氣信號線等均需全部脫開，待模塊推入后再通過快速插頭連接好。由于模塊內軸承對潤滑油的清潔度要求較高（應在8級以上），而軋機周圍有大量的氧化鐵及污水，快速接頭在脫開和連接時會有異物進入的可能。為保證安全更換模塊，工廠制定了模塊更換程序及員工工作標準，例如，員工必須使用專用工具清洗所有的快速插頭、導向銷軸及軌道等，對不按標準要求清洗的員工，一經發(fā)現(xiàn)一律按下崗處理，保證了模塊更換工作的順利進行。

酒泉鋼鐵集團第二高速線材廠通過不斷完善設備管理制度及維護措施，摩根公司的六代高速線材軋機運行狀態(tài)穩(wěn)定，產品產量和質量不僅得到快速提升，維修費用也得到了很好控制，使原設計年產40萬t的單線高速線材軋機生產線，已實現(xiàn)年生產能力超過73萬t，而維修費用僅為投產初期的1/4，為公司贏得可觀的經濟效益。