張有明

（酒鋼集團(tuán)宏興股份檢修工程部 甘肅嘉峪關(guān) 735100）

不銹鋼冷軋二十輥軋機(jī)卷取芯軸檢修施工方案優(yōu)化

張有明

（酒鋼集團(tuán)宏興股份檢修工程部 甘肅嘉峪關(guān) 735100）

本文從二十輥軋機(jī)卷取機(jī)芯軸設(shè)備內(nèi)部、結(jié)構(gòu)組成入手，依據(jù)設(shè)備圖紙以及設(shè)備運(yùn)行工藝的具體情況，分析了導(dǎo)致卷取機(jī)芯軸，下鉗口出現(xiàn)回縮不暢的三種原因；并根據(jù)導(dǎo)致故障的原因提出檢修方案，同時優(yōu)化了檢修工藝步驟，以便以后更好的維護(hù)檢修該類設(shè)備提供參考。

二十輥軋機(jī)；卷取機(jī)；芯軸；開口度；實(shí)際尺寸；修復(fù)

酒鋼不銹鋼廠冷軋分廠自2007年11月26日正式投產(chǎn)以來，經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)試運(yùn)行，該分廠的5臺二十輥軋機(jī)卷取機(jī)芯軸，先后都出現(xiàn)問題，從而導(dǎo)致卷取機(jī)不能正常卷取帶鋼，使得整個軋機(jī)系統(tǒng)無法發(fā)揮正常效能。該工序全部采用德國SUNDWIG公司機(jī)械設(shè)備，在同類設(shè)備中處于國際最先進(jìn)水平，其中尤其以二十輥軋機(jī)為核心設(shè)備。同時我們的檢修人員在此之前也從未接觸過該類設(shè)備，為了使檢修人員有效、快速檢修維護(hù)該設(shè)備，也為了給今后的檢修提供參考，因此這里將故障產(chǎn)生的原因及檢修方法做一闡述。

1 設(shè)備結(jié)構(gòu)概況

卷取機(jī)：

每部二十輥軋機(jī)左右兩側(cè)各有一臺完全相同的卷取機(jī)。

1.1 形式

可逆式卷取機(jī)（可正反向旋轉(zhuǎn)）。

1.2 技術(shù)參數(shù)

芯軸名義直徑：607mm

芯軸膨脹范圍：直徑592mm-610mm-615mm

芯軸長度：1，500mm

帶鋼鉗口的最大開口度：約12.35mm

鉗口動作：通過一個液壓缸及機(jī)械夾緊裝置的液壓動作。

鉗口適用厚度范圍：0.6～6.0mm

鉗口角度：約45°

鋼卷外徑：最大2，200mm

1.3 功能

卷取機(jī)用于在軋制過程中卷取和開卷帶鋼，并建立控制帶鋼導(dǎo)向和支持軋制過程中需求的帶鋼張力。

1.4 結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

卷取機(jī)主要包括下列部件：

（1）制作的、全封閉齒輪箱配有潤滑油供給和排出的連接管線，齒輪潤滑是通過集中齒輪潤滑系統(tǒng)。

（2）齒輪箱：

①淬硬及研磨的斜齒輪。

②軸安裝在耐摩軸承內(nèi)。

（3）四棱錐扇形板型的芯軸；其中的一塊扇形板裝配了一個用于夾緊帶鋼頭部的鉗口及夾緊裝置，膨脹及鉗口機(jī)構(gòu)由一液壓缸同時動作；芯軸的一塊扇形板刻有標(biāo)尺；為了脹緊套筒，芯軸可由液壓缸進(jìn)行過膨脹。

過膨脹范圍由一雙柱塞液壓缸實(shí)現(xiàn)。從592mm膨脹至610mm的第一個液壓缸行程用于真實(shí)內(nèi)徑為610mm鋼卷，并用于卷取過程。

從610mm膨脹至615mm的過膨脹范圍用于軋制帶和不帶套筒的鋼卷，以確保通過鋼卷芯軸的壓力來固定鋼卷。

（4）用于支撐懸臂式卷取機(jī)芯軸的液壓調(diào)節(jié)的外支撐軸承；可調(diào)的錐形環(huán)套用于匹配芯軸的末端；安裝在軋機(jī)機(jī)架底座的外支撐軸承由一液壓缸通過液壓力固定。

（5）液壓動作的鋼卷推板，安裝在齒輪箱上，裝有彈性青銅指狀體，用于幫助卸鋼卷與尾卷。

（6）用于芯軸收縮的自動壓力控制功能。

（7）在軋制期間，被卷取鋼卷的收縮力量不斷增加。為了防止損傷芯軸，膨脹缸將自動釋能，壓力蓄能器將容納液壓油的溢流。在軋機(jī)逆向軋制后，鋼卷被開卷，收縮力量減小。芯軸自動膨脹，蓄能器釋能。

芯軸的潤滑點(diǎn)不屬于干油潤滑系統(tǒng)。

2 故障表現(xiàn)形式及產(chǎn)生原因分析

卷取機(jī)芯軸出現(xiàn)的故障，主要表現(xiàn)為下鉗口縮回不暢：正常狀態(tài)時，當(dāng)下鉗口的驅(qū)動壓力解除后，下鉗口在5組蝶形彈簧的共同作用下瞬間縮回，在上、下鉗口間產(chǎn)生12.35mm的間距，從而使鋼帶頭順利脫離卷取機(jī)芯軸。然而現(xiàn)在當(dāng)下鉗口驅(qū)動壓力解除后，下鉗口不能向芯軸中心方向縮回，無法實(shí)現(xiàn)第一卷鋼帶尾部的脫離及第二卷鋼帶頭部的插入。

根據(jù)芯軸的組織機(jī)構(gòu)圖分析，能夠?qū)е庐a(chǎn)生該故障的主要原因有三個方面的因素：

（1）卷取機(jī)芯軸卷筒在使用過程中，由于經(jīng)常性的重復(fù)夾緊或釋放帶鋼頭部的動作，使得上鉗口頭部發(fā)生變形，或者右側(cè)上鉗口固定螺絲預(yù)緊力過大，都會導(dǎo)致在正常使用狀態(tài)時鉗口間距嚴(yán)重小于12.35mm的標(biāo)注值。由于在進(jìn)行鉗口張開動作時，芯軸外側(cè)的4塊扇形塊首先縮回，然后下鉗口才開始回縮，一旦左、右上鉗口之間的距離小于12mm時，這樣就會在下鉗口開始回縮前，在左、右上鉗口間產(chǎn)生一個對下鉗口的夾持力，當(dāng)這個夾持力大于安裝在下鉗口下方的5組蝶形彈簧所產(chǎn)生的拉力時，就會出現(xiàn)下鉗口縮回不暢的現(xiàn)象（詳見圖1）。

（2）由圖2所示，在芯軸尾部安裝著一個約85mm長的彈簧，其作用是使芯軸在無液壓頂針的壓力下自動縮回，和下鉗口下方安裝的5組蝶形彈簧一起聯(lián)動，最終使得下鉗口自動縮回，實(shí)現(xiàn)釋放帶鋼的功效。當(dāng)該彈簧彈力小于規(guī)定值時，芯軸無法自動縮回，也會使得下鉗口出現(xiàn)縮回不暢的故障。

圖1

圖2

（3）芯軸外徑實(shí)際尺寸嚴(yán)重超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上限，使得芯軸與外套間隙配合超標(biāo)，在往復(fù)運(yùn)動時摩擦力增大，使得芯軸滑動不暢，最終使得下鉗口出現(xiàn)收縮不暢的現(xiàn)象。這個原因?qū)е碌墓收?，在修?fù)步驟方面也最為煩瑣復(fù)雜。

3 修復(fù)工藝過程

修復(fù)上述第一種原因所導(dǎo)致的故障，只需更換新的上鉗口或卸松右側(cè)上鉗口固定螺絲，使鉗口開口度不小于12.35mm即可；第二種原因所導(dǎo)致的故障，修復(fù)方法也比較簡單，只需將芯軸末端的旋轉(zhuǎn)供油器拆除，再卸掉彈簧壓蓋，更換新的彈簧即可排除故障。這里將重點(diǎn)介紹第三種原因所導(dǎo)致的故障修復(fù)工藝過程。

3.1 修復(fù)工藝流程

拆除外支撐軸承座→拆除上、下鉗口→拆除鉗口側(cè)膨脹塊→關(guān)停芯軸液壓系統(tǒng)并卸壓→拆除芯軸尾部旋轉(zhuǎn)供油器→解體芯軸零部件抽出芯軸并加工研磨至符合設(shè)計規(guī)范→按相反順序回裝→單機(jī)試車。

3.2 修復(fù)所需工具

1噸導(dǎo)鏈2臺，吊帶2條，30、36呆梅扳手2把，36、47重力套筒扳手1套，10、14內(nèi)六方扳手2套，大錘、手錘各1把，撬杠1根，一字形螺絲刀1把，M8-80，M10-80螺桿各1條，M24-160螺桿2根，內(nèi)外徑測量千分尺1把，管鉗1把，特制卡扣1件，鐵桶1只。

3.3 修復(fù)步驟

（1）首先將芯軸鉗口旋轉(zhuǎn)至最上端，下側(cè)2螺母連線與水平面保持在平行狀態(tài)；

（2）拆卸外支撐軸承連接螺栓，用鋼卷小車將外支撐軸承座拉出；

（3）將固定扇形塊根部1/4圓弧卡環(huán)的4條固定螺栓（14mm的內(nèi)六方扳手）拆掉，并取出1/4圓弧卡環(huán)；

（4）用2把10mm的內(nèi)六方扳手拆卸鉗口固定螺栓（每塊50條，2塊共100條螺栓。），拆掉兩側(cè)固定片；

（5）用一字形螺絲刀撬開鉗口上頂塊，將上頂塊水平提出；

（6）用M8的螺桿取出5個定位銷，用M10螺桿旋入滑塊頂部絲6孔，將5個固定滑塊提出；

（7）將鋼卷小車開至芯軸下方，并抬升至芯軸下邊緣，芯軸旋轉(zhuǎn)1800；

（8）用2個吊耳旋入鉗口側(cè)膨脹塊外端，將吊帶穿入并用鋼卷小車將其拉出；

（9）關(guān)停液壓系統(tǒng)，并卸壓掛牌；

（10）用管鉗將旋轉(zhuǎn)供油器3根油管（卸前編號標(biāo)示）卸掉并密封端口，用鐵桶盛接流出液壓油；

（11）用2臺1噸倒鏈將旋轉(zhuǎn)供油器水平吊拉，拆卸螺絲（36重力套筒扳手）后吊出；

（12）用內(nèi)六方扳手拆卸彈簧卡板，不能全部拆掉，對角留2條，用2根M24-160螺桿旋入，緩慢旋出，以防內(nèi)部彈簧將卡板彈出傷人；（伸長量85mm）

（13）用特制卡扣將后端桿卡住，用47mm重力套筒扳手將后端螺扣卸掉；

（14）將芯軸從操作側(cè)抽出，檢查內(nèi)部連接情況及軸徑、軸孔尺寸，超標(biāo)修磨；

（15）按相反順序回裝；

（16）單機(jī)試車。

該修復(fù)工藝過程具有最有效、最簡單以及最安全的特點(diǎn)，使檢修人員可以在24h內(nèi)快速排除設(shè)備故障，恢復(fù)設(shè)備正常功能，盡可能縮短設(shè)備故障時間。

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TG333

A

1673-0038（2015）01-0072-02

2014-11-15

張有明（1975-），男，漢族，本科，主要從事設(shè)備檢修維護(hù)工作。