一種新型熱軋工作輥軸承座拆卸裝置

供稿|蔡鵬程，李榮生，賈寶瑞，/ CAI Peng-cheng， LI Rong-sheng， JIA Bao-rui，

一種新型熱軋工作輥軸承座拆卸裝置

供稿|蔡鵬程1，李榮生1，賈寶瑞1，2/ CAI Peng-cheng1， LI Rong-sheng1， JIA Bao-rui1，2

內(nèi)容導(dǎo)讀

熱軋工作輥長(zhǎng)期工作于高溫、高壓、多水的環(huán)境，需定期拆卸維修。由于軋輥軸承座壁厚差異大、尺寸精度高，特別是出現(xiàn)潤(rùn)滑不暢造成軸承銹蝕或“燒軸承”等現(xiàn)象時(shí)，更增大了拆卸難度和安全隱患。文章介紹了一種新型熱軋工作輥軸承座拆卸裝置，不但解決了“軸承銹蝕”的軸承座拆卸難的問題，而且可通過調(diào)整移動(dòng)立柱位置拆卸多種不同類型的軸承座，這種新型裝置已成功申報(bào)了國(guó)家實(shí)用新型專利技術(shù)。

熱軋軋輥主要由軋輥、軋輥軸承和軸承座組件三部分組成。軋輥軸承是支撐軋輥、固定軋輥在機(jī)架中的位置的重要部件。軸承座則用于固定和支撐軋輥軸承，并通過安裝油封、水封等部件來保護(hù)軋輥軸承。由于熱軋工作輥長(zhǎng)期處于高溫、高壓、多水的工作環(huán)境中，因此需要定期將軋輥軸承座拆卸下來，對(duì)軸承等組件清洗、檢查，重新壓裝在軋輥上。軋輥軸承座不僅壁厚差異大、尺寸精度高［1］，而且軋輥軸承座軸承運(yùn)行狀況是影響軋制產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，必須定時(shí)、快速拆卸下來，以便檢測(cè)、檢修、更換軸承。

生產(chǎn)實(shí)踐中，軸承座的檢修和更換工作量很大。正常的軸承座拆裝時(shí)，使用普通軋輥軸承座拆裝機(jī)即可進(jìn)行。但遇到由于潤(rùn)滑不暢造成軸承銹蝕或“燒軸承”等現(xiàn)象時(shí)，普通拆裝機(jī)無法使用，這時(shí)傳統(tǒng)方法采取人工錘擊、吊裝重物撞擊等方法，拆卸難度大、工作效率低，不僅增大了日常拆卸難度和安全隱患，而且傳統(tǒng)的拆卸方式，撞擊、錘擊擊打方向不易控制，容易撞到軸承座上其他附件，造成不必要的損失。因此設(shè)計(jì)一種安全拆卸熱軋軋輥軸承座的裝置是十分必要的。

拆卸原理

拆卸熱軋工作輥軸承座的裝置屬于軋輥軸承座檢修設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。這種軸承座拆卸裝置可以方便地對(duì)軸承銹蝕或“燒軸承”現(xiàn)象造成拆卸難的軸承座快速拆卸，并能通過調(diào)整液壓千斤頂與移動(dòng)立柱的位置拆卸不同類型的軋輥軸承座。該軸承座拆卸裝置工作時(shí)液壓千斤頂對(duì)軋輥產(chǎn)生巨大推力，兩個(gè)移動(dòng)立柱固定住軸承座，旋轉(zhuǎn)頂桿支撐兩個(gè)移動(dòng)立柱，于是作用在軋輥上的推力最終通過兩個(gè)頂桿傳遞到箱體上，避免了移動(dòng)立柱集中受力。軋輥兩端靠裝在軸承座內(nèi)的四列滾子軸承支撐。對(duì)軸承座進(jìn)行應(yīng)力分析可知軸承內(nèi)圈與軋輥彈性緊固聯(lián)接，軸承外圈與軸承座彈性密切配合，軸承內(nèi)、外圈接觸物體只產(chǎn)生彈性變形［2］。

該軸承座拆卸裝置拆卸過程不會(huì)損壞軸承座相關(guān)部件，拆卸時(shí)主要通過液壓千斤頂對(duì)軋輥的推力與移動(dòng)立柱對(duì)軸承座的反作用力實(shí)現(xiàn)軸承座與軋輥相剝離。液壓千斤頂托架上下移動(dòng)能很好地保證液壓千斤頂與軋輥同心，軸承座其他部位并不受力，有效地保護(hù)了軸承座上其他附件。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)

軋輥軸承座拆卸裝置如圖1所示，包括箱體、液壓千斤頂、導(dǎo)向橫梁、移動(dòng)立柱、頂桿、軋輥托架等。箱體為長(zhǎng)方形，上部敞開，液壓千斤頂水平安裝在箱體內(nèi)，箱體兩側(cè)壁上有導(dǎo)向槽。導(dǎo)向橫梁與箱體的長(zhǎng)軸垂直，兩端連接在導(dǎo)向槽內(nèi)。兩根移動(dòng)立柱在箱體內(nèi)垂直平行放置，與液壓千斤頂?shù)捻敆U相對(duì)。兩根移動(dòng)立柱的上端分別有滾動(dòng)輪，滾動(dòng)輪嵌在導(dǎo)向橫梁軸向的滾動(dòng)槽中，兩根頂桿水平放置，其中一端與箱體端壁相連接，另一端工作時(shí)分別與兩根移動(dòng)立柱相接觸。軋輥托架在箱體外，軋輥托架沿著箱體長(zhǎng)軸放置。

圖1　軋輥軸承座拆卸裝置工作示意圖

液壓千斤頂?shù)撞抗潭ㄔ谙潴w后端內(nèi)壁上，液壓千斤頂軸線沿著箱體的長(zhǎng)軸方向延展，其頂桿與被拆卸的軋輥的端面相對(duì)。導(dǎo)向橫梁的兩端與導(dǎo)向槽為可拆卸連接。箱體前端內(nèi)壁兩側(cè)各安裝一個(gè)頂桿銷軸，頂桿后端與頂桿銷軸匹配連接。安裝頂桿的箱體前端板面上部為半圓形，位于箱體外側(cè)的軋輥托架上部也呈半圓形，半圓形的弧度與軋輥直徑相匹配。

移動(dòng)立柱

兩根移動(dòng)立柱垂直于箱體底面且平行放置，工作時(shí)移動(dòng)立柱頂在軸承座的前端。兩根移動(dòng)立柱的上端分別有滾動(dòng)輪，滾動(dòng)輪嵌在導(dǎo)向橫梁軸向的滾動(dòng)槽中，可以帶動(dòng)移動(dòng)立柱左右移動(dòng)，通過調(diào)整兩個(gè)移動(dòng)立柱的間距，可固定不同類型的軸承座，見圖2。

圖2　移動(dòng)立柱結(jié)構(gòu)示意圖

軋輥托架

軋輥托架（圖3）放置在箱體外，沿著箱體長(zhǎng)軸放置。安裝頂桿的箱體前端板面上部為半圓形，位于箱體外側(cè)的軋輥托架上部也呈半圓形，半圓形的弧度與軋輥外徑相匹配。箱體的半圓形板面和軋輥托架共同支撐起被拆卸的軋輥，用于工作時(shí)托起和固定軋輥的輥身。軋輥托架表面鑲嵌尼龍材質(zhì)墊塊，防止對(duì)軋輥表面造成劃傷。同時(shí)，利用輔助裝置進(jìn)行軋輥固定，適用于不同直徑尺寸的工作輥軸承座拆卸。

頂桿

拆卸裝置的箱體內(nèi)部有兩根頂桿水平放置，兩根頂桿的一端分別與兩根移動(dòng)立柱中間相連接，兩根頂桿的另一端與箱體前端內(nèi)壁相連接，頂桿可以通過銷軸自由調(diào)整角度，配合移動(dòng)立柱開度，從而支撐移動(dòng)立柱頂住軸承座，以適應(yīng)不同尺寸的軸承座拆卸。支撐移動(dòng)立柱頂住軸承座，讓液壓千斤頂將軋輥與軸承座分離。頂桿的結(jié)構(gòu)見圖4。

圖3　軋輥托架示意圖

圖4　頂桿結(jié)構(gòu)示意圖

液壓系統(tǒng)

該拆卸裝置的液壓動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用ZB型超高壓電動(dòng)油泵，電機(jī)功率5.5 kW，最高輸出壓強(qiáng)可達(dá)63 MPa，高壓時(shí)輸出流量4 L/min，液壓缸的工作行程為100 mm，配合不同長(zhǎng)度規(guī)格的連接桿，實(shí)現(xiàn)多種尺寸規(guī)格的軸承座拆卸。高壓狀態(tài)下，液壓千斤頂可產(chǎn)生足夠大的推力，作用于軋輥，推動(dòng)軋輥與軸承座脫離。

操作方法

在操作前，將軋輥放置在箱體和軋輥托架上，軋輥位置固定后，根據(jù)軋輥的中心高度，上下移動(dòng)液壓千斤頂托架，使液壓千斤頂與軋輥（即軸承座的中心）保持同心。將導(dǎo)向橫梁固定在箱體的導(dǎo)向槽內(nèi)，然后將兩個(gè)移動(dòng)立柱安裝在導(dǎo)向橫梁上，調(diào)整兩個(gè)移動(dòng)立柱的間距，卡住軸承座，對(duì)軸承座進(jìn)行固定。同時(shí)調(diào)整兩個(gè)頂桿的旋轉(zhuǎn)角度，支撐移動(dòng)立柱。

工作時(shí)啟動(dòng)液壓千斤頂，液壓千斤頂對(duì)軋輥產(chǎn)生巨大推力，兩個(gè)移動(dòng)立柱固定住軸承座，防止軸承座產(chǎn)生偏移。千斤頂?shù)耐屏νㄟ^兩根頂桿傳遞至箱體上，擴(kuò)大受力面積，減小了推力對(duì)移動(dòng)立柱的沖擊。通過液壓千斤頂對(duì)軋輥的推力與移動(dòng)立柱對(duì)軸承座的反作用力的相互作用完成軸承座的拆卸。

技術(shù)要點(diǎn)

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的軸承座種類較多，軸承座的外形尺寸、質(zhì)量以及軋輥的直徑和長(zhǎng)度都對(duì)拆卸裝置的使用產(chǎn)生限制，工作輥及軸承座相關(guān)技術(shù)參數(shù)，見表1。該拆卸裝置充分考慮到上述因素，設(shè)計(jì)了各部件的可調(diào)性能用于滿足拆卸各種類型、規(guī)格的軸承座。液壓千斤頂可以依靠托架進(jìn)行上下移動(dòng)，用于滿足不同高度的軸承座拆卸。兩根移動(dòng)立柱和可調(diào)節(jié)角度的頂桿互相配合，可以適用于不同尺寸的軸承座固定。導(dǎo)向橫梁、立柱、頂桿等各部件均利用導(dǎo)向槽和銷軸設(shè)計(jì)為可拆卸連接，不僅使用時(shí)的可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，而且拆裝靈活，易于維修更換。

該拆卸裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)形式，配置超高壓電動(dòng)油泵，高壓狀態(tài)下，液壓千斤頂可產(chǎn)生足夠大的推力，可以用于潤(rùn)滑不暢、軸承銹蝕或“燒軸承”等異常軸承座的拆卸作業(yè)，具有拆卸效率高、拆卸平穩(wěn)損傷小，而且安全可靠等特點(diǎn)。

表1　軋輥及軸承座相關(guān)技術(shù)參數(shù)

結(jié)束語

拆卸裝置在拆卸軸承座時(shí)，將軋輥放置在軋輥托架上，通過調(diào)整移動(dòng)立柱位置固定軸承座，啟動(dòng)液壓千斤頂即可將軸承座與軋輥拆開。該拆卸裝置解決了“軸承銹蝕”的軸承座拆卸難的問題，并可通過調(diào)整移動(dòng)立柱位置拆卸多種不同類型的軸承座，已成功申報(bào)了國(guó)家實(shí)用新型專利技術(shù)。該裝置操作簡(jiǎn)便、安全可靠，有效地減少了軸承座檢修時(shí)間，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，也避免了人工拆卸對(duì)軸承座等組件的破壞，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 楊遵道，高琦，龍禮賢.軋輥軸承座鑄造工藝性能研究.鑄造技術(shù)，2012，33（11）：1338

［2］ 方秀榮，劉軍毅. 基于ABAQUS的軋輥軸承座應(yīng)力分析.煤礦機(jī)械，2009，30（12）：79

New Type Disassemble Device of Hot Rolling Bearing Chock

10.3969/j.issn.1000-6826.2016.05.19

蔡鵬程（1985—），男，工程師，主要從事磨床、軸承等設(shè)備維護(hù)工作，通信地址：063016 河鋼集團(tuán)唐鋼熱軋部，E-mail：caipengcheng163@163.com。

1. 河鋼集團(tuán)唐鋼熱軋部，河北 唐山 063016 ；2. 華北理工大學(xué)，河北 唐山 063000