萬能軋輥磨床支承輥帶軸承箱磨削技術及改造方案研究

摘要：文章對熱軋帶鋼廠磨輥車間萬能軋輥磨床支承輥帶軸承箱磨削技術及設備改造方案進行了研究，依托某鋼廠磨輥車間軋輥磨床技術改造及應用工程實例，論述了支承輥帶軸承箱磨削技術的工藝流程及萬能軋輥磨床的相應改造內容。并與傳統的不帶軸承箱磨削方式對比，簡要論述了帶軸承箱磨削方式在加工效率、加工成本及經濟效益方面的優勢。

關鍵詞：磨輥車間；萬能軋輥磨床；支承輥；不帶軸承箱磨削；帶軸承箱磨削

中圖分類號：TG580.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0095-02

萬能軋輥磨床作為熱軋帶鋼廠磨輥車間的重要加工設備，主要承擔軋機各類軋輥的磨削加工。支承輥是其中較為常見的一種加工量較大的軋輥輥型，軋輥磨床對支承輥的磨削主要采取兩種方式：不帶軸承箱磨削及帶軸承箱磨削。

目前國內部分熱軋帶鋼廠采用不帶軸承箱方式磨削支承輥，與帶軸承箱磨削方式相比，其初次設備投資較省，但人工及維護成本較高、作業效率較低。本文結合所參與的工程，對支承輥帶軸承箱磨削技術工藝進行了研究，并對軋輥磨床相應技術改造方案作了探討。

1 不帶軸承箱磨削技術簡述

不帶軸承箱磨削是一種傳統的軋輥加工工藝。以國內某大型1 780 mm熱軋帶鋼廠為例，該廠磨輥車間在技術改造前，一直采用不帶軸承箱磨削技術，其工藝流程及人工消耗情況如下。

不帶軸承箱磨削加工流程：支承輥總成（帶軸承座）運至車間后，首先由操作工在拆裝機上將軸承箱（含油膜軸承）從支承輥輥頸上拆卸下來，然后將光輥（不帶軸承箱）吊至軋輥磨床，磨床托架直接支撐錐度輥頸位置進行磨削。磨削、探傷完畢后再將軸承箱裝配上軋輥，進行相應潤滑等維護，最后吊運至備輥區域存放待用。

在磨削不同類型支承輥前，磨床操作工需使用旋臂吊更換支承輥托架和托瓦，并調節托瓦高度和托瓦水平位置，使得支承輥中心線與磨床中心線一致。切換工裝的時間約為2～3.5 h，軸承箱從支承輥上拆卸和裝配的時間各為約2 h。

目前每年該生產線支承輥的拆裝和磨削量約為450支，每條生產線拆裝和磨削操作工為15人，均為早、中班倒班運轉。

2 帶軸承箱磨削技術

由于軋線產品方案變化及產量提升，該熱軋帶鋼廠軋輥加工量增加，原有磨削工藝流程由于生產率較低，已不滿足生產要求。根據生產情況，對支承輥帶軸承箱磨削技術及軋輥磨床改造方案進行了深入探討，最終成功進行了磨床改造并采用帶軸承箱磨削技術加工支承輥，作業效率大幅提高，加工成本有效降低，為工廠創造了可觀的經濟效益。

帶軸承箱磨削工藝流程：支承輥運至車間后無需拆卸軸承箱，直接吊運至萬能軋輥磨床，人工打開支承輥軸承箱端蓋安裝傳動夾具，連接油膜接頭，然后調節托架高度（自動或手動方式），中心線調平后以支承輥自身油膜軸承為支撐進行磨削。磨削、探傷完畢后，進行相應維護再直接進入備輥區域存放待用，支承輥帶軸承箱磨削方式如圖1所述。

由于不同規格尺寸的軋輥總成放置到工件導軌上后，其中心線高度不一致，所以需要調節其高度。

采用自動調節方式的支撐平臺（見圖2）可根據數控系統中設定的不同類型的軸承座規格，粗調軋輥中心線高度，然后由自動測量裝置在垂直方向上測量出頭架側、尾架側的軸承座高度差，自動精調兩側軸承座的高度，其調整時間較短，約為10 min。

采用手動調節方式的托架則需要通過增加或減少底座不同厚度的金屬墊片來調節，其調整方式相對繁瑣，需要消耗2 h左右的時間。

以該生產線磨輥車間為例，運用帶軸承箱磨削技術后，支承輥無需每次加工時拆裝，僅需在達到軸承維護周期時進行拆裝，每年每條生產線支承輥的拆裝量減少為42支，每條線拆裝操作工減少到5人，僅需白班運轉；磨削操作工5人，為三班連續工作制。

3 萬能軋輥磨床改造方案

為實現支承輥帶軸承箱磨削的功能，需要對原有萬能軋輥磨床床身結構，工裝方式，潤滑方式等進行技術改造，主要改造方案如下：

①由于帶軸承箱的支承輥質量大幅增加，原有磨床床身無法承受其載荷，需相應增加工件側導軌的承載能力。就本例熱軋鋼廠的情況，承載能力由原來承受光輥（不帶軸承座）50 t的能力提高到90 t。

②取消原有軋輥支撐托瓦和托架，重新設計可支撐軸承座的支撐平臺及調節墊板。

③油膜軸承設計時，在操作側輥頭端增加一道密封，防止軸承座端蓋打開后油膜油泄漏。

④增加一套機旁油膜油潤滑系統，為帶軸承箱磨削提供動壓潤滑。

⑤原磨床測量系統中沒有垂直方向上的測量頭，需要增加此方向上的測量裝置。

通過以上改造，原有萬能軋輥磨床可完全具備帶軸承箱磨削的功能。

4 支承輥帶軸承箱磨削技術的優勢

由于在支承方式、維護方式、加工流程等方面的改進，采用支承輥帶軸承箱磨削技術有如下主要優勢：

①減少了頻繁拆裝造成軸承箱內部軸承、軋輥及箱架的損壞，同時避免了經常拆裝引起軋輥精度降低的問題。

②規避了傳統開放式靜壓系統易污染、故障率高的缺點，以油膜軸承為支撐的方式更穩定可靠，而磨削精度保持不變。

③支承輥維護效率大為提高，工人勞動強敵降低，單支支承輥維護時間及維護人員數量均下降。

④減少了磨床設備及軸承、密封等維護成本，減少油膜油泄露對環境的污染，并消除了作業人員滑跌的安全隱患。

5 結 語

帶軸承箱磨削技術是一種較成熟的支承輥加工技術。通過對萬能軋輥磨床進行設備技術改造，采用支承輥帶軸承箱磨削技術具有維護成本低，經濟效益好，作業效率高，安全可靠等優勢，在熱軋帶鋼廠磨輥車間具有良好的技術推廣前景。

參考文獻：

[1] 沈棟棟.帶箱磨削裝置在軋輥磨床上的應用[J].機械制造，2012，（5）.

[2] 孫恭壽，湯錫銓.磨床精化與改造[M].北京：機械工業出版社，1986.

[3] 諸興華.磨削原理[M].北京：機械工業出版社，1988.

[4] 錢有明.軋輥磨床軟著陸液壓系統故障排除[J].設備管理與維修，2012，（9）.