輥道軸頭斷裂修復(fù)方法探討

田　偉，劉慧勇，李　凱（山東魯中鋼鐵物流有限公司重型機械廠，山東　萊蕪　271133）

輥道軸頭斷裂修復(fù)方法探討

田偉，劉慧勇，李凱
（山東魯中鋼鐵物流有限公司重型機械廠，山東萊蕪271133）

摘要：輥道經(jīng)常運用于萊鋼板帶、寬厚板、H型鋼等軋鋼廠的生產(chǎn)中，主要功能是用于輸送板坯和成品鋼材。輥道軸頭斷裂是輥子使用中經(jīng)常出現(xiàn)的狀況，為了減少報廢率，降低設(shè)備成本，需要對輥道軸頭的斷裂修復(fù)技術(shù)進行深入研究，加強技術(shù)創(chuàng)新，不斷完善改進現(xiàn)有技術(shù)，以提升軋鋼廠的經(jīng)濟效益。本文就軌道軸頭的斷裂修復(fù)方法進行了研究探討。

關(guān)鍵詞：輥道；軸頭斷裂；修復(fù)方法

0　前言

輥道軸頭斷裂的情況在輥子使用中經(jīng)常會出現(xiàn)，一般對于出現(xiàn)這種情況的輥子，軋鋼廠都會采取報廢的形式進行處理，輥子價格昂貴，這種處理方式大大的提高了軋鋼廠的設(shè)備成本，并不利于工廠長期效益的發(fā)展，因此，輥道軸頭斷裂的修復(fù)方法逐漸受到重視，人們開始積極研究更有效的辦法解決輥道軸頭斷裂情況，力求降低設(shè)備成本，促進工廠發(fā)展。

1　輥道的使用

在萊鋼板帶、寬厚板、H型鋼等軋鋼廠生產(chǎn)中，常用的輥道有兩種：一種是空心輥，其制造材料一般采用厚壁無縫鋼管，通常被用作輸送經(jīng)精軋軋制后的成品鋼材；另一種是實心輥，其制造材料主要是鍛件，通常被用作輸送板坯或是粗軋軋制后的中間坯，價格十分昂貴。在軋鋼廠中，一旦實心輥出現(xiàn)軸頭斷裂的情況，就會對輥子進行報廢處理，大大提高了設(shè)備成本，因此，需要加強對輥道軸頭斷裂修復(fù)方法的研究，延長設(shè)備壽命，減少成本耗費。

2　輥道軸頭斷裂修復(fù)方法

2.1輥道軸頭斷裂原因

輥道的軸頭是輥子中的最遠(yuǎn)位置，在使用時，需要連接傳動軸或電機，實現(xiàn)扭矩的直接傳遞。輥道軸頭的直徑只有輥身直徑的1/4～1/5，是棍子整體中最細(xì)、最為脆弱的部分，因此在使用中極易被扭斷。另外，在電機額外的作用力影響下，軸頭切應(yīng)力常常會超過極限，也十分容易引起斷裂[1]。

2.2焊接修復(fù)

焊接修復(fù)在機械修復(fù)方法中極為常見，在輥道軸頭斷裂時，也可以考慮利用這一方法進行修復(fù)。

首先需要對輥道進行檢查，明確焊接電源的使用類型，保證材料質(zhì)量和對焊轉(zhuǎn)臺速度的穩(wěn)定。并要求焊劑在使用前必須在480～500℃高溫下烘烤5個小時[2]。在準(zhǔn)備工作完成后利用機加工進行補焊，再通過預(yù)熱、保溫去除應(yīng)力，確定焊接參數(shù)并進行焊接，在焊接過后需要進行冷卻處理，冷卻至常溫后方可出爐。最后再對焊接部分進行檢查、試驗，以保證焊接后的輥道能正常投入使用。

雖然焊接修復(fù)方便快捷，但同時也存在著嚴(yán)重的缺陷。一旦焊接深度不夠，焊接的強度就會受到影響，焊接強度的不足會直接導(dǎo)致修復(fù)后的輥道再次投入使用時焊接部位快速斷裂。在進行焊接修復(fù)時，也經(jīng)常會為了加強焊接強度而加大焊接深度，輥道軸頭直徑只有輥體的1/4～1/5，直徑相對較?。é担?00），加大焊接深度會使焊接后的熱影響區(qū)同時加大，導(dǎo)致軸頭強度降低，修復(fù)后的輥道在投入使用時一樣會在短時間內(nèi)出現(xiàn)軸頭斷裂的情況。

2.3鑲軸修復(fù)

焊接的方式不太適用于輥道軸頭斷裂的修復(fù)，因此需要考慮能夠避開焊接的修復(fù)方式，而鑲軸修復(fù)正好可以實現(xiàn)這一目的。鑲軸修復(fù)就是采用過盈配合的方式來連接斷裂的軸頭并傳遞扭矩[3]。主要修復(fù)方式是在輥道斷裂部位打上內(nèi)孔，制作新軸頭并將其安裝到內(nèi)孔中，內(nèi)孔與軸頭利用過盈配合的方式，采用熱裝的方式進行內(nèi)孔中軸頭的安裝。為了保證強度，避免進入水汽，需要在安裝完成后，在內(nèi)孔外端和軸頭相連接的地方再次進行焊接，并進行圓角過渡處理。

3　鑲軸修復(fù)可行性分析方法

在實行鑲軸修復(fù)方案時，可以進行可行性的分析，以確保方案的有效性。這里簡述一下分析方法：首先，要了解輥道與電機的相關(guān)參數(shù)，包括輥道的長度和直徑、軸頭的長度和直徑、材質(zhì)、電機功率、轉(zhuǎn)數(shù)等。確定新軸頭和內(nèi)孔的設(shè)計方案，并確定過盈配合量，即鑲軸能傳遞輥道的最大扭矩。隨后進行疲勞強度校核，利用公式計算危險截面的安全系數(shù)，并將其與需用安全系數(shù)進行比較，得出疲勞強度的高低程度，以確定經(jīng)過鑲軸修復(fù)后的軸頭在使用時是否容易扭斷。如果確定軸頭并不容易疲勞扭斷，便說明鑲軸修復(fù)方案可行。

4　鑲軸修復(fù)工藝

首先對輥道斷裂的地方進行處理，拆卸輥道附件并進行清洗。拆卸后的光輥上C6100車床搭中心架校調(diào)，遵照圖紙上的相關(guān)要求對輥道軸頭的斷裂面進行機加工，并打好內(nèi)孔，以備鑲軸修復(fù)時使用。重新制作新軸頭，要求軸頭長度為L+1。隨后對輥道進行加熱，當(dāng)其溫度達(dá)到250℃時，插入新軸頭，等待其自然冷卻后，在內(nèi)孔外端口和軸頭交接的地方再次增加1圈至2圈焊接。最后再次上C6100車床搭中心架校調(diào)，對中心孔進行加工，頂上中心尾架，將中心架拆除，并按照圖紙上的要求對軸頭進行加工，直到其尺寸與原來尺寸相符。

鑲軸修復(fù)技術(shù)主要用于實心輥軸頭斷裂的修復(fù)，其修復(fù)費用與再次購買新輥的費用相比十分經(jīng)濟合理，能夠為工廠節(jié)省一筆相當(dāng)可觀的設(shè)備成本，是一種有效修復(fù)輥道軸頭斷裂的方法。

5　結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升，各個行業(yè)都開始注重對自身的管理，尤其是對成本的控制。輥道是板帶軋鋼廠中普遍運用的輸送工具，對于軋鋼廠的生產(chǎn)運行有著至關(guān)重要的作用。在輥道使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)輥道軸頭斷裂的情況，以往的處理辦法是直接將輥子進行報廢處理，但是這種方式大大提高了設(shè)備成本，不利于工廠發(fā)展，因此，人們加大了對輥道軸頭斷裂修復(fù)技術(shù)的研究。經(jīng)研究表明，焊接修復(fù)技術(shù)并不能從根本上解決這一問題，而鑲軸修復(fù)技術(shù)相對來說更具有效性，能夠保證輥道軸頭的使用壽命得到延長，可以有效降低軋鋼廠設(shè)備成本，提高經(jīng)濟效益，十分值得相關(guān)工作人員持續(xù)、深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡乃碩.連鑄機出坯區(qū)輥道輥子軸頭斷裂分析與改進[J].一重技術(shù),2014,3(3):6-9.

[2]楊慧.鋼廠輥道堆焊修復(fù)技術(shù)[J].包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報,2010,9(3):286-288.

[3]李林.輥道軸頭斷裂修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].寶鋼技術(shù),2010,6(6):61-64.

作者簡介：田偉（1983-），男，山東萊蕪人，助理工程師，研究方向：冶金、軋鋼、礦山設(shè)備維修、機械加工等。