針對(duì)3000mm中板四輥可逆軋機(jī)機(jī)架輥生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)的各類(lèi)設(shè)備故障：軸承壽命短、傳動(dòng)易失效等具體問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)至10~12個(gè)月。
    軋機(jī)機(jī)架輥簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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?，F(xiàn)通過(guò)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(guò)軸承座與牌坊之間的O圈擠壓變形，通過(guò)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(guò)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(guò)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(rùn)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(rùn)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(kāi)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(guò)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(wú)任何干油滑潤(rùn)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(guò)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(guò)程中，傳動(dòng)軸是通過(guò)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?，螺釘易被切斷或松脫，造成螺帽外凸將機(jī)架輥卡住機(jī)架，無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。
    機(jī)架輥改造優(yōu)化
    針對(duì)以上問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件，經(jīng)過(guò)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(guò)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(zhǎng)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(rùn)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(rùn)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(guò)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(rùn)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(guò)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(guò)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(rùn)滑，最大程度地延長(zhǎng)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(lái)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(lái)，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(guò)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(lái)的常見(jiàn)故障，通過(guò)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?rùn)z修更換，另外，由于軸承座內(nèi)潤(rùn)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(guó)產(chǎn)化，降低了生產(chǎn)備件成本。