摩根RE—25A型導衛(wèi)導輥軸斷裂原因淺析

摘 要：對宣龍高線摩根RE-25A型導衛(wèi)導輥軸的工作原理進行了系統(tǒng)的講解，對導衛(wèi)導輥軸受力進行了分析，找到了導輥軸斷裂的根本原因并通過改進油槽位置的方法有效避免了斷裂現(xiàn)象的發(fā)生。

關鍵詞：導衛(wèi)導輥軸斷裂；受力分析；改進措施

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0233-01

1 前 言

張家口宣龍高速線材有限責任公司全部采用仿摩根五代機型，設計保證速度為85m/s，產(chǎn)品規(guī)格為？準5.5～16mm熱軋盤條，采用全自動連續(xù)無扭高速軋制工藝，設計規(guī)模為35萬t/年。幾年來，宣龍公司依靠技術進步和管理創(chuàng)新，不斷穩(wěn)定和提升設備性能，并通過健全、完善設備管理制度，有效地改善了設備的技術狀況，提高了設備的綜合效能，使作業(yè)率不斷提高，現(xiàn)在已經(jīng)達到66萬t/年的生產(chǎn)水平。

宣龍公司精軋機組24～28架滾動入口導衛(wèi)全部采用美國摩根RE-25A型，它由導衛(wèi)盒體、導板、支撐臂及其調整裝置、中間軸及其調整裝置、導輥、導輥軸承、導輥軸、軸套、防塵蓋、油氣潤滑系統(tǒng)和水冷卻系統(tǒng)等20幾個部件精密組裝而成。導衛(wèi)的主要作用是順利引導軋件進入軋輥孔型并順利地將軋件導出。在日常的生產(chǎn)中，精軋機滾動導衛(wèi)故障頻繁，安裝不當、使用過程中維護不到位、油路水路堵塞、都很容易造成堆鋼現(xiàn)象，特別是由于導輥軸斷裂而引起的料型走偏，使成品出現(xiàn)耳子、圓度不達標的情況經(jīng)常發(fā)生，而且這種情況不容易發(fā)現(xiàn)，往往是由于導輥軸斷裂，次材出現(xiàn)，從而引起的軸承受力不平衡，軸承燒毀卡死最后引起堆鋼，在處理堆鋼時才發(fā)現(xiàn)導輥軸斷裂，因此解決滾動導衛(wèi)導輥軸斷裂問題對于提高各項生產(chǎn)指標具有較大意義。

2 導輥軸工作原理

油氣從導輥軸的上孔進入，通過軸的內部通道由下孔出來，進入導輥軸槽形成環(huán)形油氣回路，當油氣經(jīng)過分油器上開孔時，分油器平均把油氣分到上軸承從而起到了油氣潤滑的作用，同理當油氣進入到下開孔時，分油器平均把油氣分到下軸承從而起到了油氣潤滑的作用。

3 斷裂原因分析及方法提出

摩根RE-25A型導衛(wèi)，導輥軸與分油器配合具有操作簡單，油氣潤滑充分等特點，但是由于導輥軸下孔的油槽降低了導輥軸的抗彎強度，再加上加工油槽時刀具在槽上留下的細微劃痕，使得軸在受到?jīng)_擊載荷的作用下，失效的速度大大加快。

3.1 導輥軸的受力分析

將軸在工作時軸承對軸的力簡化成大小相等方向相同作用點不同的兩個力F，則從其等效的彎矩圖可以明顯看出油槽所受到的彎矩是最大的，此時導輥軸所受到的切應力為τ = ，其中d為槽深，R為軸的半徑。從公式中可以看出τmax與d是2次正比例關系。再加上開孔應力集中的影響，使導輥軸經(jīng)常出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

3.2 解決方法

要減少導輥軸斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，只能使切應力τmax最小，則由式τ = 可以得出當d=0時導輥軸切應力τmax最?。▽、R當作常數(shù)），τ = 。此時的導輥軸d=0即無油槽，但是沒有油槽油氣就無法形成環(huán)路就到達不了軸承里，所以為了形成油氣環(huán)路，將槽開在分油器上，此時導輥軸與分油器結合方式如圖1、圖2。

4 結束語

宣龍高線廠自2000年投產(chǎn)生產(chǎn)以來，精軋機26～28架導衛(wèi)斷軸現(xiàn)象就經(jīng)常發(fā)生，也曾做過幾次尺寸改進，但是效果都不是十分理想，原因是開槽和打孔產(chǎn)生的應力集中效果，都沒有提高軸的抗彎承載能力。這次的分油器開槽即保證了原有循環(huán)油路的優(yōu)點，同時徹底消除了由于開槽而產(chǎn)生的應力集中和加工產(chǎn)生的劃痕，大大提高了導輥軸的使用壽命。宣龍高線廠2012年自改進后，從未發(fā)生過一起斷軸現(xiàn)象。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-25