降低高速線材精軋設備故障發生率

摘要：分析了高速線材精軋設備故障的主要原因，即備件質量問題、裝配工藝不完善、軋制工藝不完善、設備管理不到位等，從而提出了解決措施，使精軋設備故障率降低到7.8%-15.6%。

關鍵詞：線材精軋機；故障發生率；解決措施

1.概述

精軋設備是高速線材車間的關鍵設備，主要包括預精軋機組、精軋機組、增速箱、分速箱、夾送輥、吐絲機，精軋機組采用了頂交（側交）45°布置，懸臂輥環式結構，由電機經增速箱驅動10組機架集中傳動，具有傳動效率高、傳動精度高，運行速度快，軋制穩定等優點，實現了無扭軋制，保證了成品線材的質量。

2.現狀調查

2.1. 各線材車間精軋設備，由于裝配工藝、點檢維護不到位等因素的影響，故障發生率一直偏高，誤時較多。

2.2. 自2012年3月份實施了控軋控冷以來，精軋機來料溫度偏低，引起軋制變形抗力變大，軋機軋制負荷增加，使得設備的故障發生率上升，誤時率升高。

2.3. 2012年3月-8月期間線材一廠精軋機的故障率為27.5%，線材二廠為37.5%，線材三廠54.6%。

3.原因分析

3.1 . 維護不到位

通過對精軋設備故障詳細分類，發現在點檢時出現異常后，由于檢修維護不及時，造成異常擴展，導致設備故障發生的情形占很大比例。

3.2. 設備滿運行周期

通過對發生故障的設備運轉時間的統計，發現輥箱故障發生時運行時間大多集中于4～5個月之間，而目前的保養周期為6個月。

3.3 . 齒輪嚙合及齒輪齒隙不理想

在日常的點檢中，發現輥箱、錐箱運行時振動值偏大，在檢修時發現設備內部齒輪、螺傘之間嚙合印跡不合理，齒頂處無倒角，通過對齒隙進行測量，一般都存在偏大的情形。

3.4 . 調整螺母結構不合理

通過對線材三廠輥箱故障的統計，發現6個月間連續發生了5次在線斷調整螺母事件，占故障總數的16.6%。

3.5. 來料溫度偏低

在試軋螺紋鋼期間，由于進精軋機的來料溫度偏低，一般在850℃左右，軋制力大，輥箱故障發生率較高。

3.6. 油膜軸承裝配方式欠合理

一直以來，輥箱裝配油膜軸承時，采用的軸承冷凍后，用榔頭敲進偏心套內，在操作方式上，有可能對油膜軸承造成損傷。

4.解決措施

4.1. 嚴格驗收、技術改進

4.1.1 . 軸承方面

錐箱內錐齒軸上162250J軸承走內圈現象嚴重，占該軸承總數的70%以上，主要由于所使用的軸承與錐齒軸的配合過盈量不足，其軸頸設計尺寸φ50±0.008mm，實際裝配時，大多分布在φ50±0.005mm以內，而軸承內圈孔徑實際測量值大多在φ50（-0.003～+0.005）mm，過盈量不足0.01mm。

精軋機在軋制過程中，錐齒軸高速旋轉，承載著較大的軋制扭矩和軸向力，由于軸承與軸的過盈量不足，摩擦力小，從而二者之間產生相對滑動，摩擦產生間隙。同時，在軸向力的作用下，因軸向間隙產生，導致間隔環、鎖緊螺母與止退墊片均發生磨損現象，錐齒軸發生軸向竄動，設備振動變大，嚴重時損壞傘齒輪，引發設備事故。

為了消除軸承走內圈的現象，必須要增大軸承與軸配合的過盈量。為此，我們將軸承的內孔直徑設定為φ50（-0.042～-0.025）mm，保證過盈量在0.02mm～0.04mm，來替代原來的進口MRC軸承。從2012年12月份開始，逐步由國產軸承TK-7310PD7B替代進口軸承162250J，到目前為止，共使用了12套國產軸承，未發生一起軸承走內圈的現象。

4.1.2. 調整螺母方面

在輥箱正常的運行過程中，調整螺母在根部位置應力集中，沖擊載荷大；同時應力不斷發生變化，導致銅螺母的疲勞度上升，斷裂幾率大，最終因調整螺母斷裂而發生輥箱故障。

為了消除軋制過程中，調整螺母斷裂現象嚴重的情況，延長其使用壽命，降低故障率，對調整螺母的直角、無過渡形式，增設半徑R=3mm的過渡圓角，降低該部位的應力集中程度，提高其承載能力，同時選用擠壓成型銅棒件制作，以提高其本身強度。

4.2. 裝配工藝改善

4.2.1. 齒輪嚙合及齒輪齒隙方面

對于部分齒輪齒頂無倒角的情形，在裝配時，對齒輪進行修磨、倒角，降低齒輪齒面的接觸應力，噪聲以及設備運行時的振動值。

對在線運行的整機，在檢修時嚴格檢查齒輪齒面的使用情況，對齒面接觸不良，產生毛刺、凹凸的現象用油石現場精心修磨，以減少危害設備運行的不安全因素，降低設備運行的振動值。

4.2.2. 油膜軸承

采購了1臺鼓風加熱箱，利用熱脹冷縮原理，使得油膜軸承與偏心套之間裝配間隙變大，便于二者順利裝配。具體做法：烘烤偏心套至180℃～200℃，保溫2個小時左右，使得偏心套各部分溫升均勻，避免局部冷熱不均；冷凍油膜軸承至-80℃左右，利用自制的油膜軸承導向套，迅速將油膜軸承輕輕地推入到偏心套內，避免油膜軸承發生損傷或者變形。

4.3. 完善軋制工藝

由于螺紋鋼軋制工藝的不斷完善，精軋機來料的溫度由原來的850 ℃，提高到進鋼溫度900 ℃以上，減小了坯料的軋制變形抗力，降低了設備的振動值，保障了精軋機的安全運行。

4.4. 加強設備管理

制定精軋設備的保養周期，控制設備在線運轉時間，具體為成品架次輥箱4個月，非成品架次輥箱5個月；

加強設備點檢，預防精軋設備故障發生。通過點檢數據預測設備運行趨勢，發現設備運行存在異常時，及時開展檢修和維護作業，消除設備的不良狀態，保證設備的運行安全。

5.結語

采取以上措施后，線材一廠由原來的27.5%降低至7.8%，線材二廠由原來的37.5%降低至12.2%，線材三廠由原來的54.6%降低至15.6%；由于精軋設備故障發生率的大幅下降，使設備誤時少，減少了設備的停機檢修時間，節約了生產時間，保障了車間生產的持續有序進行，同時也為公司帶來了一定的經濟效益。

參考文獻：

[1]房世興，肖治維.高速線材軋機裝備技術[M].北京：冶金工業出版社。1997.

作者簡介：

宋艷（1982-）女，滿，遼寧鞍山人，江蘇永鋼集團有限公司，助理工程師，本科學歷。

黃亞彬（1981-）男，漢，江蘇張家港人，江蘇永鋼集團有限公司，助理工程師，本科學歷。