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      一種帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置

      2018-07-04 06:47:22朱麗娜
      裝備機械 2018年2期
      關(guān)鍵詞:軋件軸套導(dǎo)板

      □ 朱麗娜

      北鋼管業(yè)(營口)有限公司 遼寧營口 115007

      1 設(shè)計背景

      在冶金軋鋼生產(chǎn)線設(shè)備中,導(dǎo)衛(wèi)裝置安裝在軋機前后,是協(xié)助軋件按既定的方向和狀態(tài)準確、穩(wěn)定地進入和導(dǎo)出孔型的裝置[1]。導(dǎo)衛(wèi)裝置的穩(wěn)定性、安全性、靈活度、更換周期等因素直接影響軋件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、設(shè)備及人身安全。

      導(dǎo)衛(wèi)裝置中的導(dǎo)板用來引導(dǎo)軋件正確進出孔型,使軋件在水平方向不左右偏斜和歪扭,其中裝在出口處的導(dǎo)板稱為出口導(dǎo)板。目前生產(chǎn)線上的出口導(dǎo)板裝置為整體設(shè)計,出口導(dǎo)板固定在出口導(dǎo)板橫梁上,軋制完成的軋件在出口導(dǎo)板的導(dǎo)向作用下順利導(dǎo)出[2]。出口導(dǎo)板裝置的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性將直接影響軋件成品的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

      由于軋件與導(dǎo)板之間為線接觸,相互之間發(fā)生滑動摩擦,在高溫高熱的軋件摩擦作用下,極易造成導(dǎo)板表面的迅速磨損,在導(dǎo)板表面形成溝槽或凸起[3]。一旦導(dǎo)板表面存在溝槽或凸起磨損,當(dāng)軋件通過導(dǎo)板時,這些溝槽或凸起會對軋件表面造成劃傷,嚴重影響軋件質(zhì)量,特別是成品軋機對軋件質(zhì)量要求更高,軋件表面劃傷成為最常見的質(zhì)量缺陷[4]。為避免磨損的導(dǎo)板劃傷軋件,生產(chǎn)中需要頻繁更換磨損嚴重的導(dǎo)板。

      更換導(dǎo)板必須停產(chǎn)后進行,因?qū)О遒|(zhì)量大,必須使用吊車更換,更換后還要重新調(diào)整孔型位置,緊固鎖緊螺栓。這樣必然會影響生產(chǎn)節(jié)奏,降低生產(chǎn)效率。另外,還會增大操作者的勞動強度。更換下的導(dǎo)板需要修復(fù)處理,嚴重變形的導(dǎo)板無法修復(fù),只能淘汰,增加了導(dǎo)板工裝的消耗。

      2 裝置結(jié)構(gòu)

      帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置在原有導(dǎo)板裝置本體基礎(chǔ)上進行局部改進,并增加附件而成。增加的附件包括空心軸、導(dǎo)向輪、軸套、墊片、固定螺栓[5],并在原導(dǎo)板本體尾部加工出凹槽,新增的附件軸套安裝在導(dǎo)向輪內(nèi),導(dǎo)向輪和墊片通過空心軸固定在導(dǎo)板凹槽中。導(dǎo)板通過下部的燕尾槽設(shè)置在導(dǎo)板橫梁上,楔塊設(shè)置于導(dǎo)板燕尾槽與導(dǎo)板橫梁之間,固定螺栓穿過楔塊和導(dǎo)板上的圓孔。當(dāng)緊固固定螺栓時,楔塊向上運動,楔塊與導(dǎo)板橫梁的斜面之間產(chǎn)生相對運動,楔塊產(chǎn)生左右方向的脹力,將導(dǎo)板緊固在導(dǎo)板橫梁上。帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示,其空心軸結(jié)構(gòu)如圖2所示。

      圖1 帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置結(jié)構(gòu)

      圖2 空心軸結(jié)構(gòu)

      3 裝置特點

      帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置中,空心軸為固定件,保持不動,導(dǎo)向輪以空心軸為軸心旋轉(zhuǎn),兩者之間為軸套,產(chǎn)生滑動摩擦[6-7]。為防止導(dǎo)向輪在旋轉(zhuǎn)時上下表面與導(dǎo)板凹槽直接接觸,造成磨損,導(dǎo)向輪上下表面安裝有墊片。

      為減小導(dǎo)向輪與空心軸、導(dǎo)板的磨損,軸套及墊片采用酚醛樹脂承壓布板材質(zhì)[8],其造價十分低廉,適合水冷及水潤滑。軸套及墊片在水冷條件下摩擦因數(shù)很小,不會對導(dǎo)向輪、空心軸、導(dǎo)板造成磨損。

      空心軸內(nèi)設(shè)有導(dǎo)孔,可以通水對空心軸及導(dǎo)向輪進行冷卻降溫[9],同時對軸套及墊片起到潤滑作用。

      當(dāng)軋件通過導(dǎo)板時,軋件與導(dǎo)向輪接觸。隨著軋件的運動,導(dǎo)向輪旋轉(zhuǎn),軋件與導(dǎo)向輪之間產(chǎn)生滾動摩擦。由于冷卻水通過空心軸中的導(dǎo)孔流出,因此對軸套及墊片能起到很好的潤滑作用,同時對導(dǎo)向輪及空心軸具有降溫作用,降溫后的軋件不會造成導(dǎo)向輪因溫度急劇上升而強度降低。導(dǎo)向輪能保證軋件順利通過,使軋件表面劃傷事故大大減少。

      4 裝置使用方法

      生產(chǎn)調(diào)型時,按工藝要求用固定螺栓先將導(dǎo)板固定在導(dǎo)板橫梁上,再將導(dǎo)向輪安裝在導(dǎo)板凹槽內(nèi),調(diào)整好導(dǎo)板間距,用膠管將軋輥冷卻水系統(tǒng)與空心軸頂端相連[10]。生產(chǎn)時,當(dāng)熱軋件從軋機出來后,軋件端面與導(dǎo)向輪接觸,導(dǎo)向輪在軋件帶動下以空心軸為軸心旋轉(zhuǎn),軋件與導(dǎo)向輪間為滾動摩擦,從而大大改善軋件的受力狀態(tài),避免軋件表面劃傷事故的發(fā)生,提高產(chǎn)品合格率。

      可事先將備用的導(dǎo)向輪安裝好軸套后待用,如需要更換磨損的導(dǎo)向輪及墊片,可以直接將空心軸拔出,卸下磨損的導(dǎo)向輪及墊片,更換上新的導(dǎo)向輪及墊片,再將空心軸重新插入即可。整個操作過程3 min內(nèi)便可完成,簡單、方便、快捷,大大縮短了停軋時間,提高了生產(chǎn)效率。

      更換下來的磨損導(dǎo)向輪經(jīng)焊接修復(fù)后可繼續(xù)使用,降低了備件成本。

      5 裝置使用效果

      經(jīng)過生產(chǎn)實踐檢驗,帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置有以下使用效果。

      (1)將軋件與導(dǎo)板之間的滑動摩擦改為滾動摩擦,大大改善了軋件的受力狀態(tài),降低了軋件劃傷事故發(fā)生的概率,提高了產(chǎn)品合格率。

      (2)導(dǎo)向輪通水冷卻,延長了導(dǎo)向輪的使用壽命。

      (3)導(dǎo)向輪更換方便、快捷,大大縮短了停軋時間,提高了生產(chǎn)效率。

      (4)更換磨損的導(dǎo)向輪成本很低,而造價高的導(dǎo)板本體則沒有磨損,可以長期使用,由此大大降低了工裝成本。

      (5)可以在原出口導(dǎo)板裝置的基礎(chǔ)上進行升級改造,降低備件工裝的消耗。

      6 結(jié)論

      筆者所在單位將多條軋鋼生產(chǎn)線上原有的出口導(dǎo)板裝置改造升級為帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置,并投入生產(chǎn)。實踐證明,帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置運行可靠,不僅減少了軋件劃傷事故,提高了產(chǎn)品合格率,還縮短了導(dǎo)板更換時間,提高了生產(chǎn)作業(yè)率,降低了工人勞動強度。帶導(dǎo)向輪的出口導(dǎo)板裝置使用效果良好,得到現(xiàn)場操作人員的普遍認可與好評。

      [1]莊松鶴.森吉米爾軋機備件國產(chǎn)化[J].冶金設(shè)備,1995(6):27-29,44.

      [2]聞邦椿.機械設(shè)計手冊[M].5版.北京:機械工業(yè)出版社,2010.

      [3]焦健.端面接觸摩擦磨損試驗機設(shè)計與研究[J].裝備機械,2011(3):43-46.

      [4]王濱生.1 550 mm四輥冷軋平整機結(jié)構(gòu)設(shè)計及軋制壓力計算[J].裝備機械,2009(2):35-40.

      [5]鞏華敏.螺栓連接靜強度校核理論與方法研究[J].裝備機械,2016(4):43-47,55.

      [6]孫志禮,冷興聚,魏延剛,等.機械設(shè)計[M].沈陽:東北大學(xué)出版社,2000.

      [7]吳偉,祁峰,何卓儀,等.滑動軸承試驗臺潤滑油站的改造[J].裝備機械,2016(1):22-24.

      [8]郭偉.機械設(shè)計中工程材料的選擇與應(yīng)用要點[J].裝備機械,2016(3):62-65.

      [9]廖克炎,崖忠.軋機冷卻水系統(tǒng)的改進與優(yōu)化[J].柳鋼科技,2011(6):43-45.

      [10]高艷伶.大型鍛鋼支承輥的機加工工藝設(shè)計[J].裝備機械,2015(2):36-38.

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