針對(duì)3000mm中板四輥可逆軋機(jī)機(jī)架輥生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)的各類設(shè)備故障：軸承壽命短、傳動(dòng)易失效等具體問題，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)條件，經(jīng)過多次摸索、試制對(duì)機(jī)架輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造優(yōu)化，收到了實(shí)際成效，實(shí)現(xiàn)了三鋼中板軋機(jī)機(jī)架輥的使用壽命由4~6個(gè)月延長至10~12個(gè)月。
    軋機(jī)機(jī)架輥簡介
    三鋼中板四輥軋機(jī)機(jī)架輥位于軋輥兩側(cè)，是將板坯順利送入軋機(jī)輥縫并接受軋出的軋件的設(shè)備,通過斜墊、導(dǎo)板、楔塊卡緊在牌坊予設(shè)的凸臺(tái)及卡槽內(nèi)。每個(gè)輥?zhàn)拥膫鲃?dòng)端輥頸內(nèi)嵌入鼓形齒內(nèi)齒套，與帶鼓形齒的傳動(dòng)軸、電機(jī)相接而傳動(dòng)。
    機(jī)架輥故障分析
    機(jī)架輥在軋制過程中，由于處于軋制坯料熱幅射、軋輥冷卻水及除鱗高壓水的冷熱工況下，且頻繁受到軋件下扣的巨大撞擊，導(dǎo)致了軋機(jī)機(jī)架輥使用壽命普遍較短。現(xiàn)通過結(jié)合現(xiàn)場軋制條件及原機(jī)架輥設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，分析出三鋼中板軋機(jī)機(jī)架輥壽命較短的主要原因，并通過改造優(yōu)化各零部件結(jié)構(gòu)，以提高機(jī)架輥使用壽命。機(jī)架輥故障主要因素總結(jié)如下：
    2.1.機(jī)架輥軸承易損壞
    原設(shè)計(jì)機(jī)架輥傳動(dòng)側(cè)軸承座是通過軸承座與牌坊之間的O圈擠壓變形，通過變形量以防止冷卻水及氧化鐵皮進(jìn)入機(jī)架輥軸承座。機(jī)架輥在生產(chǎn)過程中，O圈易受板坯溫度、氧化鐵皮及機(jī)架輥與牌坊相互振動(dòng)擠壓而變形失效，致軋輥冷卻水及氧化鐵皮沿軸承座與牌坊配合面，并透過透蓋內(nèi)側(cè)與定距環(huán)、內(nèi)齒套之間的間隙滲入到軸承座內(nèi)部，致軸承內(nèi)部保持架、滾珠磨損嚴(yán)重，另冷卻水的滲入造成了軸承干油潤滑不足。尤其機(jī)前機(jī)架輥還受到機(jī)前高壓除鱗水的噴射，機(jī)架輥軸承座易在短時(shí)間內(nèi)內(nèi)部大量進(jìn)水，使軸承潤滑完全失效，從而使軸承極易損壞。
    2.2.機(jī)架輥離合傳動(dòng)失效
    機(jī)架輥離合傳動(dòng)嚙合齒磨損失效主要有以下兩點(diǎn)：其一，原設(shè)計(jì)鼓形齒內(nèi)齒套與傳動(dòng)軸上齒輪軸嚙合處側(cè)面為開式結(jié)構(gòu)，冷卻水與氧化鐵皮易可沿著軸承座與牌坊之間配合面并通過齒輪軸與內(nèi)齒套周圈的空隙進(jìn)入到內(nèi)外齒嚙合處，造成了傳動(dòng)嚙合面腐蝕、生銹、磨損。其次，傳動(dòng)嚙合齒處無任何干油滑潤系統(tǒng)，傳動(dòng)軸正反轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)，易使傳動(dòng)軸上的齒輪軸與內(nèi)齒套嚙合齒處不斷磨損，擴(kuò)大嚙合間隙，久之，造成了齒輪軸及內(nèi)齒套上的傳動(dòng)齒急劇磨損，直至傳動(dòng)失效。
    2.3.機(jī)架輥傳動(dòng)內(nèi)齒套與輥?zhàn)勇?lián)接失效
    機(jī)架輥傳動(dòng)側(cè)的內(nèi)齒套是通過4個(gè)M16×60的內(nèi)六角螺釘鎖緊在機(jī)架輥輥?zhàn)由?。機(jī)架輥在軋制過程中，傳動(dòng)軸是通過帶動(dòng)內(nèi)齒套轉(zhuǎn)動(dòng)輥?zhàn)?。在機(jī)架輥正反轉(zhuǎn)時(shí)，由于配合間隙的存在易使內(nèi)齒套與輥?zhàn)又g產(chǎn)生巨大的正反轉(zhuǎn)沖擊力，致使內(nèi)齒套卡塊與輥?zhàn)涌ú叟浜铣叽绮粩嗄p變大。隨著內(nèi)齒套與輥?zhàn)涌ú鄢叽绮粩嘧兇螅葆斠妆磺袛嗷蛩擅?，造成螺帽外凸將機(jī)架輥卡住機(jī)架，無法轉(zhuǎn)動(dòng)。
    機(jī)架輥改造優(yōu)化
    針對(duì)以上問題，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)條件，經(jīng)過多次摸索、試制對(duì)機(jī)架輥結(jié)構(gòu)進(jìn)行了以下優(yōu)化改善，并收到了實(shí)際效果。
    3.1. 機(jī)架輥軸承座內(nèi)結(jié)構(gòu)改造
    增設(shè)機(jī)架輥傳動(dòng)側(cè)軸承座密封。在原透蓋內(nèi)側(cè)增設(shè)一定位環(huán)，通過擴(kuò)大原軸承定距環(huán)外徑及裝配骨架油封，以實(shí)現(xiàn)定距環(huán)、骨架油封及透蓋對(duì)軸承座內(nèi)軸承的防護(hù)及干油存儲(chǔ)功用。即骨架油封裝配到位后，骨架油封中彈簧的軸向預(yù)緊力，能在較長時(shí)間內(nèi)防止冷卻水、氧化鐵皮從定距環(huán)與透蓋之間間隙滲入到軸承座內(nèi)部，另保障了軸承座內(nèi)軸承干油潤滑，改善了機(jī)架輥軸承工況。
    3.2.傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)改造
    首先，優(yōu)化傳動(dòng)齒參數(shù)，在不改變機(jī)架輥傳動(dòng)端卡槽內(nèi)徑尺寸的前提下，將傳動(dòng)齒分度圓直徑稍做擴(kuò)大，即將原傳動(dòng)齒參數(shù)：模數(shù)m=4;齒數(shù)=28；改為模數(shù)=6；齒數(shù)=18，則改造后傳動(dòng)齒齒厚比改造前齒厚增加了50%。其次，將傳動(dòng)齒材料由40CrMo改成30Cr2Ni2Mo,以提高傳動(dòng)齒耐磨性。再者，增設(shè)傳動(dòng)齒處干油潤滑：根據(jù)傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，借助傳動(dòng)軸內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在傳動(dòng)軸上鉆取一M10×1干油加油孔。通過定期人工干油槍注油方式，將干油注入于齒輪軸上齒嚙合處，實(shí)現(xiàn)對(duì)離合傳動(dòng)齒處潤滑功用。另為避免頻繁正反轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸的傳動(dòng)嚙合處因冷卻水及氧化鐵皮的侵入腐蝕，須在傳動(dòng)齒嚙合處增設(shè)密封結(jié)構(gòu)。在傳動(dòng)軸與內(nèi)齒套裝配處，新設(shè)水封定位環(huán)，通過裝配V形水封，并在離合器傳動(dòng)軸裝配到位的前提下，使V形水封、齒輪軸、內(nèi)齒套及定位環(huán)之間能夠形成一密閉的存油空間。通過以上措施不僅實(shí)現(xiàn)了嚙合處干油的供油及儲(chǔ)油功用，也避免了冷卻水及氧化鐵皮對(duì)傳動(dòng)嚙合面的腐蝕，保障了傳動(dòng)齒處的潤滑，最大程度地延長了傳動(dòng)軸的使用壽命。
    3.3. 優(yōu)化內(nèi)齒套與輥?zhàn)友b配方法
    由于機(jī)架輥的工況要承受巨大的沖擊及振動(dòng)，因此如何避免機(jī)架輥內(nèi)齒套上緊定螺釘松脫是首要任務(wù)。經(jīng)多年來實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可采取以下措施：首先在裝配時(shí)，選用高強(qiáng)度的M16×60的內(nèi)六角螺釘對(duì)內(nèi)齒套進(jìn)行裝配。其次，在內(nèi)齒套螺釘緊定到位后，將內(nèi)齒套與輥?zhàn)涌ú叟浜咸幱酶邚?qiáng)度焊條焊接起來，保障在巨大沖擊時(shí)，兩者相對(duì)位置的固定性，即可避免內(nèi)齒套與輥?zhàn)涌ú壑g的相對(duì)沖擊、磨損。最后，將螺釘螺帽與內(nèi)齒套焊成整體，避免因螺栓被切斷而發(fā)成的螺帽外突造成的機(jī)架輥卡死事故。通過改善內(nèi)齒套裝配方法后，即避免了機(jī)架輥因緊定螺釘造成機(jī)架輥卡死的設(shè)備故障，又保證了輥?zhàn)蛹皞鲃?dòng)軸的之間的配合尺寸，大幅減少了設(shè)備修復(fù)成本。

    以上機(jī)架輥故障為三鋼中板軋機(jī)機(jī)架輥近幾年來的常見故障，通過對(duì)軋機(jī)機(jī)架輥改造優(yōu)化后，三鋼中板軋機(jī)機(jī)架輥的使用壽命由原先的4~6個(gè)月提高至10~12個(gè)月，并實(shí)現(xiàn)了在使用10~12個(gè)月后計(jì)劃檢修更換，另外，由于軸承座內(nèi)潤滑的保障，實(shí)現(xiàn)了中板板軋機(jī)機(jī)架輥部分軸承的國產(chǎn)化，降低了生產(chǎn)備件成本。