棒線(xiàn)冷床不同步原因分析及調(diào)整修復(fù)

張金意 魏明星

（酒泉鋼鐵公司檢修工程部，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

1 引言

酒鋼集團(tuán)煉軋廠(chǎng)一高線(xiàn)投產(chǎn)于1988年。目前為具備φ8—φ32mm直條棒材φ5.5—φ14mm線(xiàn)材生產(chǎn)能力的線(xiàn)棒復(fù)合生產(chǎn)線(xiàn)。2001年底進(jìn)行了大規(guī)模技術(shù)改造，在原線(xiàn)材生產(chǎn)線(xiàn)基礎(chǔ)上增建了高速棒材生產(chǎn)線(xiàn)，其關(guān)鍵設(shè)備由意大利SIMAC公司引進(jìn)，電控系統(tǒng)從德國(guó)SIMENS公司引進(jìn)，是國(guó)內(nèi)第一條速度超過(guò)30m/s的單線(xiàn)棒材生產(chǎn)線(xiàn),2002年年初投產(chǎn)后快速實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，新增棒材品種22種。經(jīng)長(zhǎng)期 超負(fù)荷生產(chǎn)，設(shè)備運(yùn)行逐漸暴露出許多缺陷，而精整區(qū)域冷床己不能保證棒材直線(xiàn)度1米偏差在2.5mm以?xún)?nèi)。2013年7月通過(guò)為期35天的年修恢復(fù)冷床的精度，來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2 原因分析

2.1 冷床簡(jiǎn)介

冷床是對(duì)螺紋鋼及圓鋼進(jìn)行冷卻的工作臺(tái)面，軋材通過(guò)雙轉(zhuǎn)轂落到矯直板上進(jìn)入冷床，冷床通過(guò)兩根同步步進(jìn)傳動(dòng)軸將排列在冷床上的棒材逐步移向端部，達(dá)到棒材的輸送和冷卻等效果。該生產(chǎn)線(xiàn)冷床為步進(jìn)式冷床，冷床本體主要由15個(gè)動(dòng)齒條梁裝配、15個(gè)靜齒條梁裝配、傳動(dòng)裝置組成。冷床傳動(dòng)裝置由兩根90米長(zhǎng)傳動(dòng)軸通過(guò)兩臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)，每臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)兩臺(tái)渦輪蝸桿減速機(jī)、減速機(jī)型號(hào)為：TPU500-20，減速機(jī)與減速機(jī)之間用一根傳動(dòng)軸把減速機(jī)的輸入軸（蝸桿軸）連接，冷床工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸，將扭矩傳到另一臺(tái)減速機(jī)上，通過(guò)電氣控制從而實(shí)現(xiàn)4臺(tái)減速機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。安裝在傳動(dòng)軸上的偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)與滾輪的接觸從而是實(shí)現(xiàn)動(dòng)齒條梁作步進(jìn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使停放在靜齒條梁裝配靜齒條上的軋材依次移動(dòng)一個(gè)齒距。工作原理簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 冷床本體工作原理簡(jiǎn)圖

冷床動(dòng)齒條動(dòng)作不一致，原因是步進(jìn)同步系統(tǒng)不統(tǒng)一和齒條磨損嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)軸起始位置不統(tǒng)一或齒條不在同一平面內(nèi)。

2.2 步進(jìn)同步系統(tǒng)不統(tǒng)一的原因

冷床同步傳動(dòng)為機(jī)械傳動(dòng)，兩側(cè)傳動(dòng)軸長(zhǎng)為90米由多個(gè)傳動(dòng)軸和接手通過(guò)平鍵連接，接手之間用端面鍵連接，將4臺(tái)減速機(jī)和多個(gè)傳動(dòng)軸連接成一個(gè)整體，由于多個(gè)傳動(dòng)軸及接手連接的平鍵和端面鍵長(zhǎng)期受力，鍵的工作面失效，傳動(dòng)軸扭曲，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于傳動(dòng)軸的扭曲和失效鍵連接的傳動(dòng)軸不同步，造成冷床運(yùn)轉(zhuǎn)不同步；在定檢修過(guò)程中，更換傳動(dòng)軸和軸承包時(shí)沒(méi)有對(duì)傳動(dòng)軸的水平度和直線(xiàn)度進(jìn)行調(diào)整，造成冷床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)齒條不在同一個(gè)平面上。

2.3 動(dòng)齒條磨損嚴(yán)重

由于一高線(xiàn)投產(chǎn)已近過(guò)了24個(gè)年，齒條磨損已經(jīng)非常嚴(yán)重，所以齒條磨損是冷床步進(jìn)動(dòng)作不一致的另一原因。齒條升降運(yùn)動(dòng)分為高位、中位、低位 3 個(gè)工作點(diǎn)，在同一位置，齒條高度相差如表1所示，由表1可以看出齒條高低差在20mm左右。

表1 動(dòng)齒條原始標(biāo)高數(shù)據(jù)

表2 東西側(cè)傳動(dòng)軸標(biāo)高數(shù)據(jù)

表3 傳動(dòng)軸縱向調(diào)整前數(shù)據(jù)

表4 傳動(dòng)軸縱向調(diào)整后數(shù)據(jù)

表5 動(dòng)齒條調(diào)整后數(shù)據(jù)

3 冷床調(diào)整修復(fù)技術(shù)方案研究與確

通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)分析，確定冷床不同步主要是由于傳動(dòng)系統(tǒng)基準(zhǔn)變化和齒條磨損嚴(yán)重造成。為了解決這一問(wèn)題主要從以下兩方面入手：傳動(dòng)系統(tǒng)基準(zhǔn)調(diào)整和齒條修補(bǔ)。

3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)基準(zhǔn)調(diào)整

以靜齒條頂面為基準(zhǔn)，對(duì)冷床長(zhǎng)軸進(jìn)行垂直方向找平，對(duì)不符合要求的在軸承座下方進(jìn)行加墊、減墊調(diào)整，使用水準(zhǔn)儀，使縱向中心線(xiàn)允許偏移量在±0.5mm以?xún)?nèi)。以雙轉(zhuǎn)轂的軋制線(xiàn)預(yù)留基準(zhǔn)為基準(zhǔn)，返基準(zhǔn)拉鋼絲對(duì)冷床長(zhǎng)軸進(jìn)行橫向方向找正，移動(dòng)剖分軸承的限位塊，用千分尺進(jìn)行測(cè)量調(diào)整，使橫向中心線(xiàn)允許偏移量在±0.5mm以?xún)?nèi)。調(diào)整后東西側(cè)傳動(dòng)軸標(biāo)高數(shù)據(jù)如表2所示，表中兩點(diǎn)測(cè)量出現(xiàn)較大偏差可忽略不計(jì)。

以安裝基準(zhǔn)用經(jīng)緯儀找出兩軸對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)并拉設(shè)鋼絲線(xiàn)，用內(nèi)徑千分尺測(cè)量各點(diǎn)到中心線(xiàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。東西兩側(cè)傳動(dòng)軸縱向調(diào)整前偏差如表3所示，在表中可看出調(diào)整前傳動(dòng)軸縱向偏差在8mm左右。調(diào)整后東西兩側(cè)傳動(dòng)軸縱向調(diào)整前偏差如表4所示，在表中可看出調(diào)整前傳動(dòng)軸縱向偏差在3mm左右。

3.2 齒條修補(bǔ)及動(dòng)框架調(diào)整

用厚度為δ=2mm冷軋板送機(jī)修根據(jù)圖紙做齒條樣板20件。年修期間對(duì)冷床齒條齒槽磨損部位進(jìn)行補(bǔ)焊后，比對(duì)樣板進(jìn)行手工修磨。手工修磨后比對(duì)樣板最大偏差量1.5mm。

逐個(gè)檢查冷床動(dòng)齒條框架，以靜齒條及矯直板為基準(zhǔn)，調(diào)整冷床動(dòng)齒條，將動(dòng)齒條調(diào)整至兩個(gè)矯直板中間位置。測(cè)量動(dòng)梁框架標(biāo)高允許偏差±0.5mm，縱、橫梁中

心線(xiàn)平移允許誤差 1mm（拉鋼絲檢查），水平度允許偏差0.30/1000（軋材運(yùn)輸方向），托架水平度0.30mm/全長(zhǎng)（支持軸兩側(cè)方向）。通過(guò)修復(fù)齒條及動(dòng)框架調(diào)整后動(dòng)齒條標(biāo)高數(shù)據(jù)如表5所示，將其誤差控制在8mm以?xún)?nèi)。

4 實(shí)施效果

由于調(diào)整后動(dòng)作保持一致，故長(zhǎng)軸及聯(lián)軸器之間的鍵槽受力均勻，在線(xiàn)工作穩(wěn)定，傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)行可靠，大大延長(zhǎng)了備件的使用周期，提高了棒材成材率，減少了檢修頻次，降低了勞動(dòng)量。在經(jīng)濟(jì)效益方面，此次對(duì)600根齒條補(bǔ)焊，每根新齒條2000元，節(jié)約備件費(fèi)用為120萬(wàn)元。

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