矯直機(jī)輥套拆裝方法的改進(jìn)

付春嬋，王 茜，胡一曼

(中鋼集團(tuán)西安重機(jī)有限公司，陜西 西安 710201)

0 前言

輥式矯直機(jī)是型鋼生產(chǎn)線精整區(qū)的主體設(shè)備之一，其工作原理為：彎曲的軋件被工作輥咬入后，經(jīng)過(guò)上下兩排交錯(cuò)排列的工作輥，并在旋轉(zhuǎn)的工作輥之間不斷地做直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使軋件受到各方面的壓縮、彎曲、壓扁等變形，進(jìn)而達(dá)到矯正目的[1]。型鋼矯直機(jī)大部分采用懸臂結(jié)構(gòu)，即軸承裝在矯直輥的一側(cè)，形成懸臂梁受力的狀態(tài)，這種結(jié)構(gòu)換輥容易，操作方便，調(diào)整靈活。然而隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，生產(chǎn)效率不斷提高，為了減少換輥次數(shù)和時(shí)間，通常采用一輥多線制矯直工藝，在矯直輥軸上裝配組合輥圈，在輥圈上組成兩種以上的孔型，從而達(dá)到換孔不換輥的目的[2-3]。為便于更換孔型減少消耗，一般都采用組合式輥套，當(dāng)更換孔型時(shí)，只需更換輥套即可。

生產(chǎn)節(jié)奏的加快，高溫高濕的工作環(huán)境等原因，經(jīng)常會(huì)造成輥面的剝落、劃傷等故障，因此必須對(duì)輥套進(jìn)行更換。維修間為了提高工作效率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，配置了專用的拆換輥套設(shè)備—矯直機(jī)輥套拆裝裝置。型材規(guī)格繁多，每一種規(guī)格的產(chǎn)品都有配套的輥套裝置，如十輥矯直機(jī)就有十組輥套，因此矯直輥輥套安裝、拆裝很頻繁，工作量繁重[4]。因此，提出了新型改進(jìn)的矯直機(jī)輥套拆裝裝置。

1 輥套拆裝繁瑣的原因

一臺(tái)中小型型鋼矯直機(jī)的矯直輥數(shù)量為11～13，大型型鋼矯直機(jī)輥數(shù)為7～9，輥套的組數(shù)都至少是矯直輥數(shù)量的3倍。而輥套裝配是由輥片組合安裝在輥套上組成，如圖1所示。由圖可知，一臺(tái)矯直機(jī)的輥套數(shù)量較多，并且不同的型鋼用的輥套裝配不同，因此換輥間的輥套預(yù)裝配工作量十分繁重[5]。

圖1 矯直機(jī)輥套裝配

2 常用輥套拆裝方法的分析

目前，中小型的矯直機(jī)通常采用勾頭扳手人工拆裝輥套，如圖2所示。將矯直輥輥套水平放置，將輥片和隔環(huán)按要求裝好，再裝上壓盤擰上鎖緊螺母，裝好以后用勾頭扳手?jǐn)Q緊鎖緊螺母，可用榔頭敲擊勾頭扳手完成拆裝工作[6-7]。

圖2 矯直輥輥套人工拆裝

大型的矯直機(jī)通常采用液壓拆裝裝置，如圖3所示。將舊輥套組件放置到立軸上，裝上壓蓋，塞上插板，主活塞環(huán)充入高壓油，缸體拉著立軸向下運(yùn)動(dòng)壓緊輥套組件，通過(guò)圓鋼松開輥套組件上的鎖緊螺母，然后將主活塞高壓油斷開充入副活塞環(huán)，使缸體帶著立軸向上運(yùn)動(dòng)，取出插板，拆下壓蓋，拆下鎖緊螺母、壓盤、舊輥環(huán)等零件。換上新輥片后，將鎖緊螺母、壓蓋等零件也依次裝好，裝上壓蓋，塞上插板，將副活塞環(huán)的高壓油斷開，充入主活塞環(huán)，缸體再次拉著立軸向下運(yùn)動(dòng)壓緊輥套組件，用圓鋼擰緊輥套組件上的鎖緊螺母。隨后再將主活塞的高壓油斷開充入副活塞環(huán)，缸體帶動(dòng)立軸向上運(yùn)動(dòng)，取出插板，拆下壓蓋，然后將裝好的輥套組件吊出，即完成一次輥片更換的拆裝。

圖3 矯直輥輥套拆裝裝置

液壓拆裝裝置通過(guò)設(shè)定液壓系統(tǒng)固定壓力可以使輥套預(yù)緊力均勻準(zhǔn)確，可有效避免輥套組件在矯直機(jī)工作中出現(xiàn)的松動(dòng)情況，同時(shí)能降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但是這種裝置采用兩個(gè)活塞環(huán)，在輥套拆裝的過(guò)程中需要有一次換向，需在液壓系統(tǒng)中配置換向閥，且需配置兩條對(duì)應(yīng)管路，拆裝裝置采用30 MPa高壓油，頻繁操作中這種液壓系統(tǒng)的故障較高，操作也比較麻煩。除此之外，該裝置在拆裝的過(guò)程中是豎直狀態(tài)，但是矯直機(jī)的輥軸是水平狀態(tài)，輥套需要做兩次90°翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，而大型矯直機(jī)的輥套組件通常有2噸多重，翻轉(zhuǎn)動(dòng)作十分危險(xiǎn)困難。

3 新型的矯直輥輥套拆裝裝置

3.1 輥套拆裝裝置的改進(jìn)

矯直機(jī)拆裝裝置立式狀態(tài)用于輥套組件的拆裝更換，但是水平狀態(tài)更便于輥套組件的整體吊裝。因此，從矯直機(jī)輥套拆裝的操作及性能方面考慮，在固定底座上設(shè)計(jì)雙液壓缸翻轉(zhuǎn)裝置，如圖4所示。該裝置由固定底座、油缸、翻轉(zhuǎn)座三大部分組成，工作原理為：將立軸固定在翻轉(zhuǎn)底座上，液壓缸伸出推動(dòng)翻轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)90°，由立式狀態(tài)翻轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)，使從矯直機(jī)上拆下的輥套裝置可水平位置直接安裝在翻轉(zhuǎn)座的立軸上，然后液壓缸回縮，翻轉(zhuǎn)座恢復(fù)到立式狀態(tài)，在立式狀態(tài)下對(duì)輥套上輥片進(jìn)行更換壓緊，輥片更換完成后液壓缸伸出，輥套在水平狀態(tài)吊裝存放，再次使用時(shí)直接在水平狀態(tài)起吊更換。

圖4 新型矯直輥輥套拆裝置

3.2 新型輥套拆裝裝置優(yōu)點(diǎn)

矯直機(jī)的輥片預(yù)緊力大并且均衡，避免工作中輥片松動(dòng)導(dǎo)致的矯直機(jī)停機(jī)。如圖4所示，活塞環(huán)充入高壓油來(lái)實(shí)現(xiàn)輥片壓緊，立軸在缸體的拉動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，人工轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊螺母實(shí)現(xiàn)輥套組件的預(yù)緊。由于在立軸的下部設(shè)有碟簧，當(dāng)輥套組件預(yù)緊完成后活塞環(huán)泄壓，碟簧推動(dòng)輥軸向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回松，省去了原有輥套拆裝裝置需要換向再次充壓的過(guò)程?；钊h(huán)充入高壓油壓力值固定，因此各個(gè)輥套組件預(yù)緊力均衡，工作中不會(huì)出現(xiàn)鎖緊螺母松動(dòng)情況。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，使用維護(hù)方便，可有效的降低矯直機(jī)工作中由于輥套松動(dòng)導(dǎo)致的故障停機(jī)時(shí)間，提升設(shè)備的利用率。

輥套吊裝、拆裝安全方便。通過(guò)翻轉(zhuǎn)座的兩次翻轉(zhuǎn)，完成了輥套的拆裝。拆裝完成后，液壓缸伸出再次推動(dòng)翻轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使更換好的輥套處于水平狀態(tài)，天車可直接起吊，可避免天車起吊翻轉(zhuǎn)輥套的危險(xiǎn)動(dòng)作。

新型輥套拆裝裝置自動(dòng)化程度提高，不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)效率，也使輥套拆裝效率有了很大的提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

矯直機(jī)輥套拆裝裝置的改造，提高了更換輥套精度，縮短了更換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了輥套的快速更換。改進(jìn)后的輥套拆裝裝置設(shè)計(jì)合理，操作方便，安全可靠，充分體現(xiàn)了現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境和條件，經(jīng)濟(jì)合理可行。目前該裝置在國(guó)內(nèi)某鋼廠運(yùn)行取得了較好的效果，因此，該改進(jìn)方案對(duì)矯直機(jī)輥套拆裝裝置的研發(fā)有一定的借鑒作用。