【摘要】本文详细介绍了万能轧机轴承座轴向窜动值超差的原因,通过逐项设计解决措施,持续恢复设备精度,确保了轧机上线100%的工装合格率。
【关键词】万能轧机轴承座;轴向窜动值;精度恢复;装配精度
概述
万能轧机由1个上辊及其2个轴承座、1个中间牌坊、1个下辊及其2个轴承座通过预应力杆连结紧固在一起,并形成一定的预应力,以提高整个机架的刚性。
万能轧机主要工作原理:电机带动蜗杆、蜗杆与镶嵌在偏心套上的蜗轮配合,偏心套装在轴承座内通过螺栓与轴承座本体连接紧固,通过电机的旋转实现偏心套的压上压下,保证辊缝调整自如。
万能轧机由于采用了轴承座本体与偏心套偏心量的设计,实现了无牌坊预应力机架轧制。
随着设备的老化,轧机轴承座各配合间隙(径向、轴向)严重超差,设备精度下降,轧件产品质量也随之下降。
为保证产品质量,必须找出设备精度下降的原因,然后找出相应的解决措施并实施,恢复设备精度。
1 万能轧机轴承座的运行现状
2 万能轧机轴承座轴向窜动值在孔型轧制中的作用
2.1 轴向窜动值在孔型构成中的作用
万能轧机孔型是由两个水平辊及两个立辊组成的,水平辊工作部位的辊形是由两个带斜度的侧面和两个圆角构成的。
构成万能轧机孔型的要素有六个:(1)水平辊的侧壁斜度;(2)水平辊的圆角;(3)水平辊的辊体名义宽度;
(4)水平辊的辊缘宽度;(5)水平辊辊缝;(6)立辊辊缝。
其中,要素(1)至(4)取决于轧辊的形状,是不可调整的;要素(5)、(6)作为重要调整参数,通过调整,可保证轧辊工作时的轧制孔型。
轴向窜动值的大小直接决定着立辊辊缝的调整精确度。
立辊辊缝一旦失真,轧制时出现翼缘超差、腿浪,腹板浪,有时会出现严重的产品质量问题。
2.2 轴向窜动值在在线精细调整的作用
当轧机装配轴向尺寸出现少量误差时,可通过轧机轴向调整机构螺纹副采用轧机轴向调整方式,实现在线辊缝的精细调整,避免或节省下线调整时间。
3 轧机轴承座轴向窜动值测量情况
根据生产现场反馈信息,万能轧机轴承座轴向窜动量较大,对产品质量造成较大影响。
我厂技术人员、现场操作人员及设备维护人员对轴承座轴向窜动情况进行了讨论分析,并对轴承座的窜动量进行了测量。
万能轧机轴承座的轴向窜动量由以下三部分组成:
(1)轧机轴承的轴向游隙(0.085~0.14mm)。
(2)轧机压下机构蜗轮蜗杆的齿侧间隙(0.5~0.85 mm)。
(3)轧机轴向调整机构螺纹副的齿侧间隙(0.125 mm)。
万能轧机轴承座的最大轴向窜动量为1.115毫米(δ=0.14 +0.85+0.125),由于实际使用过程中上述部件之间的磨损不断加大,我厂结合现场实际制定的轴向窜动最大值为1.2毫米。
经过测量,万能轧机轴承座轴向窜动的具体情况汇总如下:
(1)轴向窜动量小于1.2毫米的共2个。
(2)轴向窜动量大于1.2毫米小于1.5毫米的共3个。
(3)轴向窜动量大于1.5毫米小于1.9毫米的共9个。
从测量结果看,80%以上的轴承座轴向窜动量过大,已满足不了轧制工艺要求。
4 精轧机轴承座轴向窜动值超差的原因与分析
轴承座轴向窜动值超差的原因有两方面:一是轴承座各部件的磨损,设备精度持续降低;二是装配精度不高,各装配工序的累计误差。
4.1 设备精度持续降低的原因分析
(1)产量逐年提升,目前已远超设计产量,轧机超负荷运行。
(2)轧机轴承座已连续使用15年以上,新轴承座及蜗轮蜗杆等关键部件的投入较少而且轴承座的修复不足。
上述因素导致设备超期服役、带病作业。
(3)部分超设计规格产品以及特殊钢种的轧制,超过了轧机的轧制能力,导致轧机的设备精度不断恶化。
(4)万能轧机止推轴承轴向游隙因磨损超差。
(5)轧机轴向调整机构螺纹副在轧机调整时轴向持续摩擦转动、轧机在轧件咬入时的瞬时冲击,造成轧机螺纹副齿侧间隙超差。
(6)轧机压下机构蜗轮蜗杆的齿侧间隙因磨损超差。
(7)因堆钢或特殊规格轧制导致轧机过载、轴承座与偏心套的磨损,造成轧机轴承座与偏心套的配合间隙超差。
4.2 装配精度影响轴向窜动值的要素及分析
(1)设备在维护清理更换过程中各接触面清理不彻底;
(2)备件本身接触面的表面粗糙度未达到使用要求;
(3)装配方法(装配过程中存在倾斜现象)不合适;
(4)各连接紧固件未紧固到位,紧固后机械防松未及时加设;
(5)各工序质量确认不到位等。
5 万能轧机轴承座轴向窜动值超差的解决措施
(1)严格按工艺操作规程进行轧机装配和调整,保证轧机装配质量;严格按工艺操作规程进行生产,严禁过负荷、超设计能力轧制。
(2)加大新轴承座及蜗轮蜗杆等关键部件的投入数量,确保实现设备的周期更替,避免设备连续疲劳作业。
(3)采用再制造技术修复轴承座内孔,恢复轴承座的设备精度。
测量轴承座内孔尺寸,当轴承座内孔的磨损量大于0.5mm时,采用特种焊接工艺焊接轴承座内孔并镗削至图纸规定尺寸;测量偏心套外径尺寸,当偏心套外径的磨损量大于0.5mm时,更换偏心套。
(4)设计轧机止推轴承游隙的测量方法,及时测量并更换游隙超差的止推轴承。