高線粗中軋機架鎖緊系統的改造

【摘要】本文簡要介紹了高速線材粗軋軋機牌坊機械彈簧鎖緊的缺陷及對生產帶來的嚴重影響，詳細闡述了全液壓鎖緊的改造方案及實施過程，分析了改造后所取得的經濟和社會效益。

【關鍵詞】全液壓鎖緊；機械彈簧鎖緊；堆拉關系；軋槽老化

【中圖分類號】F416.31 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0199-02

0、前言

江西新余鋼鐵公司高速線材生產線的粗中軋軋機采用了平立交替的布置方式，可完全實現無扭軋制，機架固定采用的是彈簧機械鎖緊液壓打開方式，近兩年來機架鎖緊經常出現失效現象，尤其是1H、3H、5H粗軋機架鎖緊系統經常出現漏油、鎖緊活塞桿伸不出造成機架鎖緊失效，機架在軋鋼過程中出現晃動或橫向移動，影響紅坯的堆拉關系，易造成堆鋼產生軋廢；軋槽也容易老化磨損造成輥耗增加（嚴重時一對輥只能軋制7000噸，一般計劃產能為70000噸），換輥次數多作業率低下，有時鎖緊桿退不回影響正常換輥延誤生產時間；由于鎖緊缸經常漏油，液壓油消耗奇高浪費大，嚴重影響正常的生產組織。所以解決粗中軋軋機機架晃動的問題迫在眉睫，必須盡快對粗中軋機架鎖緊系統進行改造。

1、原鎖緊系統存在的缺陷

1.1 由于整個鎖緊缸是放置在軋機機架底座下方，鎖緊活塞桿容易生銹卡阻，脫落的氧化鐵皮也容易擠死活塞桿，所以經常出現鎖緊活塞桿伸不出來造成牌坊鎖緊失效。

1.2 蝶簧組在這種環境下也容易生銹產生彈性失效（離線解體的蝶簧組幾乎無一不生銹的），活塞桿沒有足夠的壓力推出導致鎖緊失效。

1.3 如圖一裝配圖所示，蝶簧組采取了雙圓柱面定位，定位精度較難把握，在生銹的情況下往往被卡阻活塞桿伸不出來導致鎖緊失效。

1.4 機架底座孔與鎖緊缸油腔連通靠O型密封圈密封，而在安裝鎖緊缸時由于機架底座孔加工較為粗糙很容易損壞O型密封圈產生泄漏，液壓壓力輸出達不到額定值導致活塞桿收不回，嚴重影響換輥。

1.5 鎖緊缸的液壓油進出是采用單路管線，在實際動作過程中回油容易形成背壓造成活塞桿難以收回。

1.6 在實際使用過程中發現，鎖緊機架的壓靠斜鍥傾斜角度為20度偏大，所以垂直分力也偏小，鎖緊效果差。

2、改造方案及實施

縮緊缸的改造首要解決的是原結構帶來的設計缺陷，借鑒同行業同類機架成功采用的鎖緊系統的經驗，我們決定將機械彈簧鎖緊改造成全液壓鎖緊：

2.1 2011年元月初攻關組成員與制造廠家工程技術人員進行技術交流并完成了粗中軋機架瑣緊系統改造的設計工作，將粗中軋機架原機械鎖緊方式改為全液壓鎖緊，消除蝶簧卡阻或彈性失效造成的機架鎖不緊故障，將鎖緊機架的壓靠斜鍥傾斜角度改小到12度，增加機架有效的鎖緊力，底座孔不與油腔連通僅為支撐孔，改造后的鎖緊缸結構見圖二。

2.2 2月1日，利用12個小時計劃檢修機會對3H機架瑣緊缸進行了改造，將原機械鎖緊改造成全液壓鎖緊，近油缸端采用了高壓軟管，其余管路用不銹鋼管連接，系統壓力設定為100bar，換向閥為6mm通徑的兩位直通電磁閥，未安裝減壓閥，油缸無桿腔為鎖緊進油腔，鎖緊壓力為45.24噸，有桿腔為解鎖進油腔，解鎖壓力為13.82噸。機架可以穩穩地鎖住，能自如地解鎖打開實現移槽。原鎖緊缸為機械碟簧鎖緊液壓打開，單缸碟簧鎖緊壓力為5噸。

2.3 2月11日安排3H換輥，由于鎖緊缸有兩個打不開（東南角和西北角油缸），所以推遲到2月12日換輥，仍然有兩個打不開（東北角和西北角），后采取提高系統壓力（由100bar提高到160bar）為解鎖壓力，此時的壓力約為22.11噸，再輔助用液壓千斤頂仍無效，然后采取2V與3H之間實現微堆鋼方式對3H機架進行撞擊才得以打開。打開后在鎖緊油路上加裝減壓閥，將鎖緊壓力減到20bar約9噸，解鎖壓力保持100bar即13.82噸，有效地實現了機架鎖緊及解鎖功能。

2.3 2月12日下午攻關組成員與鎖緊缸設計制造廠家技術人員討論改造方案存在的問題及改進措施，認為這次對機架鎖緊系統改造方案存在一些問題，提出了相應的改進措施：

2.3.1 兩位四通直通式電磁閥的油路通徑偏小，所以功能動作慢（完成一次動作需要3秒左右），須要改為10mm通徑，縮短動作時間；

2.3.2 解鎖進油腔面積偏小，一旦全行程鎖緊解鎖油腔有效面積不足，壓力只有約3噸，遠達不到設計要求，所以需要在活塞桿上開一深槽增加有效面積，使其壓力可達到至少13噸；

2.3.3 原改造方案未考慮設計一個減壓閥，必須在鎖緊進油路上設計加裝減壓閥，將系統壓力100bar減少到20-25bar后進入鎖緊油腔充分滿足鎖緊壓力條件即可，然后采用系統全壓力執行解鎖。

2.4 要求廠家馬上將已到現場的其余四個同類鎖緊缸進行適當改進以備對1H的機架鎖緊進行改造。

隨后分別于3月、5月利用計劃檢修機會對粗軋1H、3H、5H的機架鎖緊進行了改造，全面達到預期效果。

3、改造后的效果

通過對粗中軋的1H、3H、5H的機架鎖緊系統改造，機架鎖緊有明顯改善，效果良好，軋輥的軋制噸位由改造前不足7000噸恢復提高到50000噸-70000噸，降低了輥耗提高了作業率；機架在軋制過程中穩定，改善了堆拉關系明顯減少了粗中軋的堆鋼；原來鎖緊系統漏油的現象得到了基本根除，降低了液壓油的消耗；經濟效益明顯，每年可挽回損失增效170萬元（降低油耗節約16.2萬元；減少輥耗節約24萬元；減少換輥時間提高產量創效約100萬元；減少軋廢等）。

參考文獻

周士昌.液壓系統設計圖集[J].機械工業出版社出版

作者簡介

匡語唐，男1964年10月出生，江西吉安1987年畢業于東北工學院機械工程系現任機械主管工程師，大學本科，從事設備技術管理和運行管理