BD2粗軋機機械設(shè)備的優(yōu)化改造

蔣少東

（河鋼邯鋼大型軋鋼廠，河北 邯鄲 056015）

BD2軋機機械設(shè)備主要包括軋輥機械傳動系統(tǒng)、前后工作輥道、前后推床、前后橫移鏈機、前后鉗式翻鋼機等，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷大、沖擊大、動作多、聯(lián)鎖和控制精度要求高等特點。隨著生產(chǎn)線投產(chǎn)后，BD2軋機機械的缺陷對生產(chǎn)的影響越來越明顯，翻鋼機夾送輥掉落和凸輪卡死、工作輥道斷軸和軸承座開裂、壓下系統(tǒng)防軋卡缸脫落等機械事故時有發(fā)生。為解決以上問題，結(jié)合生產(chǎn)工藝實際和BD2設(shè)備機械結(jié)構(gòu)，對BD2軋機區(qū)域機械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，解決了機械上存在的問題。

1 BD2軋機機列結(jié)構(gòu)優(yōu)化

BD2軋機主機列機械包括軋輥驅(qū)動傳動機械、軋輥壓下系統(tǒng)、軋輥鎖緊系統(tǒng)等。

（1） 壓下系統(tǒng)銅墊板增加固定螺栓。BD2軋機中的電動壓下裝置采用全自動控制，由液壓平衡裝置配合快速調(diào)整輥縫，精確定位。一臺變頻電機通過兩臺蝸輪蝸桿減速機驅(qū)動兩個壓下絲桿，壓下絲桿通過銅墊板和防軋卡缸壓緊上軋輥的傳動和操作側(cè)，以調(diào)節(jié)上軋輥位置。

在生產(chǎn)過程中，由于軋件的擠壓及沖擊作用，發(fā)生了壓下絲桿與銅墊板間螺栓切斷事故，維修時空間狹小，維修困難，浪費大量的時間與人力。通過現(xiàn)場設(shè)備解體檢修，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計聯(lián)結(jié)絲桿與銅墊板的，只有1條M42x100螺栓，強度不夠、定位不準(zhǔn)，滿足不了使用要求。

（2）BD2軋機接軸托架增加墊塊調(diào)平軸套。接軸托架用于軋機換輥時支撐萬向聯(lián)軸器。上下軋輥接軸托架的升降分別靠各自的液壓缸驅(qū)動。換輥時，分別把上下托架運動至萬向聯(lián)軸器的軋輥側(cè)端部，并支撐好萬向聯(lián)軸器，換輥完畢，再將托架與萬向聯(lián)軸器完全分離[1]。

結(jié)構(gòu)改進(jìn)前，接軸托架抬起萬向軸時，不能保證輥端軸套中心線水平，抽輥后，輥端軸套容易翹頭，迫使裝輥時使用天車吊起萬向軸來調(diào)平輥端軸套，費時費力。

托架托起萬向軸時，支撐點在托架上，而被支撐的支點分別是萬向軸的法蘭和輥端軸套。分析萬向軸及其輥端軸套以及與之接觸的托架結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計的托架兩處支點位于同一水平位置，沒有考慮萬向軸法蘭與輥端軸套受支撐點處的徑向尺寸不同，以致輥端軸套被抬起后，軸線不能保持水平?；谝陨显?，查閱圖紙并計算出法蘭與輥端軸套受支撐處的徑向尺寸的差異為25mm，在小徑向尺寸的法蘭支點處，各焊接一個厚度為25mm、大小為100＊50鐵塊。

（3）壓下絲桿O型油封的快速更換。BD2軋機中電動壓下系統(tǒng)中，壓下絲桿與銅螺母是稀油潤滑，在軋制過程中，因振動和沖擊作用，銅螺母與軋機本體存在微小的相對運動，且油封周期性老化，需定期進(jìn)行更換，在備件更換過程中，原來需要將整個壓下系統(tǒng)拆卸下來進(jìn)行更換。工作難度大、強度大。發(fā)明一種油封快速更換法，有效的解決了更換難度大的問題。具體如下：①上軋輥箱與電動壓下絲桿同時上升到滿足拆卸空間的位置。②將固定壓下絲桿銅螺母的兩個防轉(zhuǎn)楔塊拆卸下來。③保持電動壓下絲桿自身不轉(zhuǎn)動，手動操作軋輥平衡梁液壓缸下降，利用壓下銅螺母與絲桿自重，使絲桿與螺母同時下降到離開牌坊后合適的位置，露出油封后進(jìn)行更換。④裝配過程與拆卸過程相反。

2 BD2鉗式翻鋼機機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化

為配合 BD2軋機軋制，BD2前后鉗式翻鋼機用于對軋件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)90°，當(dāng)不需要翻轉(zhuǎn)時，翻鋼機橫移離開軋線。鉗式翻鋼機相當(dāng)于機械手，結(jié)構(gòu)包括橫移小車、夾緊裝置、翻轉(zhuǎn)步進(jìn)梁、橫梁軌道等，動作多，受軋件狀況影響大，控制精度要求高。

（1）BD2翻鋼機夾送輥輥軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化。夾緊裝置由驅(qū)動油缸、翻轉(zhuǎn)臂、上下夾送輥等組成，油缸的伸縮帶動翻轉(zhuǎn)臂的上下夾送輥輥上下相向或相背運動，實現(xiàn)夾送輥夾鋼動作的開閉。上下夾送輥分別安裝在翻轉(zhuǎn)臂內(nèi)部軌道的兩個小車上，原始設(shè)計的夾送輥的固定方式所示，是通過輥軸末端栽入小車相應(yīng)孔內(nèi)后，周圍滿焊來實現(xiàn)聯(lián)結(jié)的。

（2）翻鋼機凸輪增設(shè)張口導(dǎo)向。鉗式翻鋼機通過翻轉(zhuǎn)裝置在兩個凸輪之間旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)翻鋼動作，凸輪安裝在橫移小車上，翻轉(zhuǎn)裝置本體邊緣緊鄰?fù)馆?。在軋制過程中，翻轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度是依靠液壓缸位移傳感器來控制的，由于使用時會產(chǎn)生累積誤差，翻轉(zhuǎn)裝置的待鋼位置會發(fā)生變化，由于翻轉(zhuǎn)裝置與凸輪在待鋼位置時處于剛好咬合接觸狀態(tài)，因此，位置的變化，很容易造成翻轉(zhuǎn)裝置與凸輪的干涉碰撞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致凸輪脫落事故為了避免上述事故的發(fā)生，在兩個凸輪的入口處張口朝外各增加焊接一塊20＊120＊200的鋼板，作為翻轉(zhuǎn)裝置咬入凸輪范圍時的導(dǎo)向，就可以避免翻轉(zhuǎn)裝置與凸輪的碰撞。

3 BD2工作輥道軸承座、萬向軸優(yōu)化

（1）BD2工作輥道萬向軸改進(jìn)。BD2工作輥道萬向軸原設(shè)計里，中間有一個彈性梅花聯(lián)軸器。由于BD2軋機前后沖擊力較大，彈性梅花聯(lián)軸器徑向竄動大、卡板單薄，使得萬向軸經(jīng)常從梅花聯(lián)軸器處脫落，平均每周都會發(fā)生此類事故，每次事故處理都需要2個小時左右，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

經(jīng)過詳細(xì)尺寸計算后，在保證安裝尺寸和使用強度不改變的的情況下，去掉彈性梅花聯(lián)軸器，將萬向軸花鍵連接加長120mm。結(jié)構(gòu)改進(jìn)后技術(shù)參數(shù)如下：①回轉(zhuǎn)直徑：225mm；②法蘭直徑：225mmm；③最大扭矩：42KN.m；④疲勞扭矩：21KN.m；⑤節(jié)點傾角：14.5°；⑥伸縮量：140mm。

（2）BD2工作輥道軸承座結(jié)構(gòu)優(yōu)化。BD2軋機前后各六個工作輥道，在軋制過程中，由于軋件栽頭沖擊以及翻鋼時對輥身的撞擊，容易導(dǎo)致軸承座發(fā)生裂縫、開焊等事故，工作輥道的更換因受安裝在其上部的推床的空間影響，更換非常困難。為了盡量避免軸承座裂縫、開焊等事故的發(fā)生，經(jīng)過對現(xiàn)場情況勘查，分析軸承座圖紙，對軸承座結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。一是將焊接式結(jié)構(gòu)改為整體式結(jié)構(gòu)，避免軸承座座身與座底聯(lián)結(jié)開焊現(xiàn)象。二是將軸承座的寬度適當(dāng)加大，不會影響安裝和使用，增強其抗沖擊能力。

4 結(jié)語

通過優(yōu)化壓下銅墊板固定方式、托架加焊墊塊調(diào)平主萬向軸等措施，保障了軋機壓下系統(tǒng)機械設(shè)備運行的穩(wěn)定性、完善了軋機換輥功能。同時，油封快速更換法，優(yōu)化了軋機機械設(shè)備維護(hù)方法。工作輥道軸承座、萬向軸的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，增強了抗沖擊能力，減少了軸承座開裂、萬向軸脫落等機械事故。