預(yù)精軋機輥箱燒損事故的原因分析及改進方案

龔 勤

(新疆八鋼股份軋鋼廠，新疆 830022)

八鋼高速線材機組于2001 年9 月15 日投產(chǎn)，其預(yù)精軋機是由摩根設(shè)計，國內(nèi)進行技術(shù)轉(zhuǎn)化、制造。預(yù)精軋機的性能對產(chǎn)品的精度及軋制速度有很大的影響，他的運行平穩(wěn)直接關(guān)系到中軋機與精軋機生產(chǎn)的連續(xù)性，并直接影響精軋機的運行。根據(jù)單線、無張力軋制的工藝要求，軋機為單獨傳動懸臂式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的軋機調(diào)整靈活，換輥方便，占地面積小。

但是，隨著高線產(chǎn)量和軋制速度的提高該設(shè)備連續(xù)發(fā)生燒毀輥箱的事故，直接影響了產(chǎn)量和設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，因此提高預(yù)精軋機的性能，解決輥箱燒損事故迫在眉睫。

1 預(yù)精軋機輥箱的組成

預(yù)精軋機的輥箱是軋機的主體，軋輥一端的傳動部分在輥箱內(nèi)，另一端伸出輥箱外。預(yù)精軋機每一個機架設(shè)有一個輥箱，每架軋機的輥箱完全相同，可以互換使用。輥箱的主要部件見圖1。

2 輥箱燒損原因分析

預(yù)精軋機輥箱連續(xù)發(fā)生燒損事故，造成重大設(shè)備故障停車。為了找到事故原因，對輥箱進行開箱檢查，發(fā)現(xiàn)油膜軸承與軸頸有粘連與卡輥現(xiàn)象，在軸承表面有劃痕，齒輪軸軸頸與油膜軸承接觸面有軸向裂紋。通過對這幾種現(xiàn)象進行分析，推斷造成輥箱燒損的原因可能是以下幾種:

圖1 輥箱的主要構(gòu)成Figure 1 Main construction of drum

(1)齒輪軸的熱處理存在問題，造成齒輪軸表面脫落，在高速運轉(zhuǎn)時，脫落物與油膜軸承表面發(fā)生摩擦，使脫落物溶化造成軸頸與油膜軸承發(fā)生粘連;

(2)國產(chǎn)軸承在材質(zhì)的選用及加工上存在缺陷;

(3)預(yù)精軋機的密封部位內(nèi)、外甩油環(huán)結(jié)構(gòu)形式有缺陷;

(4)潤滑站進水造成油品質(zhì)量劣化;

(5)輥箱的接觸面接觸不好，造成水、氧化鐵和其他雜質(zhì)進入輥箱。

根據(jù)分析最終確定是三種原因造成輥箱燒損:

(1)預(yù)精軋機的密封設(shè)計存在較大缺陷;

(2)潤滑站進水造成油品乳化;

(3)輥箱的接觸面接觸不好，造成水、氧化鐵和其他雜質(zhì)進入輥箱。

3 輥箱燒損改造方案

針對造成輥箱燒損的原因，對相應(yīng)的缺陷結(jié)構(gòu)進行了改進，以杜絕燒箱事故的發(fā)生。

3.1 預(yù)精軋機密封形式的改進

對預(yù)精軋機原有密封形式內(nèi)、外甩油環(huán)結(jié)構(gòu)進行改進，在內(nèi)、外甩油環(huán)內(nèi)部各加工出一道密封槽用于安裝O 型密封圈，如圖2 所示。這樣，在未改變原設(shè)計尺寸的基礎(chǔ)上，僅在結(jié)構(gòu)上作小改動，就達到最佳密封效果。

3.2 輥箱冷卻水路的改造

安裝在輥箱齒輪軸上的輥環(huán)在軋制過程中會產(chǎn)生熱膨脹，造成輥環(huán)爆裂。為了防止輥環(huán)爆裂，安裝了冷卻水路冷卻輥環(huán)。原設(shè)計的冷卻水是通過輥箱內(nèi)部引出，來達到冷卻輥環(huán)的目的。這就要求輥箱與錐箱接觸表面的加工精度必須達到規(guī)定的密封要求。而如果加工精度達不到要求，冷卻水就會進入箱體污染潤滑油，并且雜質(zhì)也會被帶入箱體，從而造成輥箱燒損。因此對原設(shè)計水路進行了改造，將冷卻水路由內(nèi)部進水改為外部引旁路冷卻水管直接對輥環(huán)冷卻。改造如圖3 所示。

圖2 內(nèi)、外甩油環(huán)改造前后對比Figure 2 Contrast of inside oil slinger and outside oil slinger before and after innovation

圖3 輥箱冷卻水路的改造前后對比Figure 3 Contrast of drum cooling waterways before and after innovation

4 結(jié)束語

對預(yù)精軋機內(nèi)、外甩油環(huán)及輥箱冷卻水路的技改，全部在原部件上進行，不改動其他零部件，不影響其他零部件的互換和裝配，改造成本較低，適合實際生產(chǎn)需要。該預(yù)精軋機改造方案的成功實施為今后預(yù)精軋機、精軋機結(jié)構(gòu)的改進，實現(xiàn)進口設(shè)備國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

自2003 年11 月至2004 年3 月共燒損輥箱6臺，每臺輥箱修復(fù)費為5 萬元。實施技改后至今未發(fā)生燒損輥箱事故，為企業(yè)減少了大筆維修費用，降低了生產(chǎn)成本。改造帶來的經(jīng)濟效益十分顯著。

［1］毛謙得，李振清.機械設(shè)計師手冊.機械工業(yè)出版社，2000.

［2］章宏甲.液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社，2000.

［3］張柱芳.滑動軸承.高等教育出版社，1982.

［4］齒輪手冊編委會.齒輪手冊.機械工業(yè)出版社，1990.

［5］吳宗澤.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計.機械工業(yè)出版社，1988.