φ550mm初軋機傳動系統技術改造

姚曉鋒

（山東鋼鐵股份萊蕪分公司特鋼事業部，山東 萊蕪 271104）

φ550mm初軋機傳動系統技術改造

姚曉鋒

（山東鋼鐵股份萊蕪分公司特鋼事業部，山東 萊蕪 271104）

本成果針對山鋼股份萊蕪分公司特鋼事業部中型、小型成材車間φ550mm初軋機傳動系統存在的缺陷進行技術改造，將軸瓦式中硬齒面減速機、三聯箱分體的傳動系統，改為滾動軸承式硬齒面組合減速機；并將組合減速機軸承外圈均增設套杯，杜絕軸承外圈與箱體殼體孔之間相對轉動磨損；自行設計了結構合理可行的萬向節快換裝置，明顯提高了拆裝效率；實現無人監控系統，做到了減人增效,具有較高的推廣應用價值。

軋機；減速機；傳動系統；萬向節

1 改造前存在的問題

特鋼事業部中型成材車間目前采用φ550mm×1＋φ300mm×4＋φ350mm×1橫列式軋機的生產工藝，生產坯料斷面由原來120mm×120mm換成180mm×220mm連鑄坯，軋機負荷進一步加大，造成“小馬拉大車”的局面。改造前φ550mm初軋機傳動系統存在以下問題。

（1）減速機及三聯箱與軋機能力不相匹配，減速機、三聯箱經常出現齒面磨損、塑性變形、打齒等失效現象。

（2）中型成材車間三聯箱輸出軸中心距為420mm，軋輥中心距約600mm左右，中間采用萬向節軸傳動，其傾角大，傳動效率低，產生的振動大。由于傳動系統不穩定，影響料形穩定性和軋制過程連續性，繼而對后道工序影響較大，同時萬向節容易損壞，備件消耗大。

（3）中型成材車間按1、5、9道次交叉過鋼計算減速機低速軸扭矩為39t·m，而原減速機低速軸額定扭矩為18.75t·m，屬嚴重超負荷運行，致使減速機地腳螺絲松動頻繁，減速機、三聯箱合金軸瓦使用壽命僅為1年左右,小型車間也存在類似的問題。

（4）拆裝軋機時，需天車吊裝拆卸萬向節，存在天車歪拉斜吊安全隱患；拆裝萬向節效率低，萬向節拆裝時間平均30min左右，時間浪費較多。

（5）因設備運行可靠性較低，故障率較高，控制系統較落后，設馬力工進行監控，存在較大的人力資源浪費。

2 改造方案

針對以上問題，經過系統分析，采用以下措施予以解決。

（1）設計600mm聯合齒輪箱中心距可與現用軋機匹配，萬向節長度尺寸根據相關標準進行選型φ490mm×2500mm，萬向節采用端面齒鉸直孔螺栓連接,萬向節的傾角減小到0°左右，機列傳動相比較之前明顯平穩。

（2）采用滾動軸承化、硬齒面組合齒輪箱設計，同時軸承外圈處均增設套杯，代替原來的合金瓦式減速機及三聯箱傳動，其優點如下：

①采用聯合齒輪箱由于減少了傳動系統低速接軸環節，傳動系統的穩定性大幅度提升，同時設備占地空間明顯降低，土建費用可有效降低。

②軸承采用滾動軸承，壽命高，穩定性好，方便維修，可有效克服滑動軸承故障率高、維護難度大、檢修時間長的缺陷。

③采用硬齒面代替傳統的中硬齒面，可明顯降低設備噸位，從而降低改造費用。

④軸承外圈處均增設套杯，杜絕軸承外圈磨損箱體殼體孔。

⑤考慮初軋機機列沖擊載荷較大，所有聯合齒輪箱軸承均采用SKF進口軸承。

（3） 取消萬向節托架，在萬向節下方設計一套萬向節快換裝置。優化設計方案如下：

①在上、中、下萬向節十字包下方分別設計一平托裝置，將萬向節十字包托水平，以便于水平拆裝軋輥扁頭。

②平托調整裝置采用墊板調整，效率明顯提升。

③設計油缸水平推拉托架裝置，實現萬向節扁頭套與軋輥扁頭脫離。

④合理利用中精軋液壓系統做動力源，節省液壓站一套，節約資金投入11萬元。

⑤快換裝置托架在萬向節轉動時，處于脫離狀態，無需冷卻水進行冷卻，保證萬向節十字包軸承、花鍵軸、花鍵套上的潤滑脂不被冷卻水沖刷走，可有效提高萬向節的使用壽命。

（4）采用傳感器將主電機軸瓦溫度、聯合齒輪箱各軸承溫度、稀油系統的油壓、油溫、油位等參數經PLC傳至電腦，當參數出現異常（超出設定值），電腦出現報警，主機列延時自動停車；這樣不再需要馬力工進行監護，生產工僅進行定期崗位點檢，即可保證設備正常運行。

表1 山東鋼鐵股份萊蕪分公司幾條生產線初軋機傳動系統對比表

3 技術創新點

對比國內其它軋鋼廠及萊鋼其它軋線初軋機傳動系統，本次技術改造有以下創新點：

（1）將軸瓦式中硬齒面減速機、三聯箱組合的傳動系統，改為滾動軸承式硬齒面組合減速機。

（2）組合減速機軸承外圈均增設套杯，杜絕了軸承外圈與箱體殼體孔之間相對轉動磨損。

（3）自行設計了結構合理可行的萬向節快換裝置，明顯提高了拆裝效率，提高了生產效率。

（4）實現無人監控系統，做到了減人增效。

（5）與山鋼萊蕪分公司其它幾條軋鋼生產線初軋機傳動系統對比見表1。

4 應用情況及效益

上述改造方案分別于2015年2～3月在萊鋼特鋼事業部中型成材車間實施改造，2015年9～10月在萊鋼特鋼事業部小型成材車間實施改造。φ550mm初軋機機列改進示意圖，如圖1所示。

改造后兩條生產線φ550mm初軋機傳動系統運行正常，改造效果良好，效益顯著。從節約備件費用、設備維護費用、提高產能效益、節省人工成本方面合計綜合效益每年340萬元。

圖1 φ550mm初軋機機列改進示意圖

5 結語

綜上所述，φ550mm初軋機傳動系統實施技術改造之后，傳動系統較改造前更加平穩、機列振動明顯降低，軋制料型相對穩定；傳動系統故障率明顯降低，減少了備件及維護費用。另外，萬向節快換裝置操作方便可靠，拆裝萬向節效率大大提高，具有較高的推廣應用價值。

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1671-0711（2017）06（下）-0062-02