萊鋼棒材φ550mm軋機列改造

姚曉鋒

摘 要：本文針對φ550mm機列減速機、三聯箱傳動系統存在的缺陷進行 改進，優化減速機和三聯箱的結構，加長萬向接軸長度并減小萬向接軸傾角，將原來支撐齒輪軸的合金軸瓦改為軸承，優化齒面及軸承的潤滑方式，取得良好的改造效果。

關鍵詞：減速機；三聯箱；軸承；潤滑

中圖分類號：TG333 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0037-01

山東萊鋼特鋼事業部小型成材車間采用φ550mm×1，φ450mm×6，φ350mm×6半連軋機組主要生產φ12mm～φ60mm熱軋圓鋼。其中，φ550mm×1粗軋機列擔負著鋼坯粗軋為精軋提供合適坯料的任務，對完成整個軋鋼工序起著舉足輕重的作用。而目前粗軋機列的傳動系統存在的問題，導致故障率高，維護費用高，并影響了產品質量的穩定。所以對φ550mm×1粗軋機列傳動系統的改造勢在必行。

1 原φ550mm機列存在的問題

1.1 減速機、三聯箱齒輪、合金軸瓦壽命低

因萬向接軸傾角大，在轉動過程中產生較大的附加軸向力，加上軋機咬入鋼時的巨大沖擊，使三聯箱震動加大，導致三聯箱合金軸瓦容易破碎、550軋機軋輥軸向定位軸承容易損壞，嚴重時引起軋輥斷裂，軋輥軸向定位效果差，影響軋制料型穩定性，直接影響產品質量。

1.2 萬向接軸使用壽命低

（1）三聯箱與軋機間距小，萬向接軸長度短，使得萬向接軸花鍵軸齒面嚙合長度不足。目前萬向接軸齒節園直徑為φ245mm，萬向接軸工作狀態時齒面嚙合長度為245mm，其嚙合長度比值為1：1，遠低于設計標準的1：2，導致接軸花鍵軸易損壞、壽命低。（2）由于三聯箱齒輪軸中心距為520mm，與550mm軋機不相匹配，且三聯箱與軋機間距小，萬向接軸長度短，使得萬向接軸傾角達4.3°，超出萬向接軸傾角低于3°的使用要求。（3）花鍵齒端面無密封裝置且距離托架太近，使得托架冷卻水容易進入花鍵套內，導致油脂流失、齒面磨損加劇。當花鍵軸磨損量較大時，軋機咬入鋼時的沖擊明顯增大，導致整個機列沖擊嚴重，設備故障明顯增多。自2015年12月份至今，更換電機減速機之間的14#聯軸器1套；減速機低速軸裝配1套；減速機、三聯箱基礎松動，重新墊斜鐵、制作二次灌漿層一次；更換三聯箱合金軸瓦一套、減速機低速合金軸瓦三套、減速機高速合金軸瓦一套，16#聯軸器內齒圈更換兩件。

1.3 電機、減速機、三聯箱間定位間距小，維護困難

電機、減速機、三聯箱間高低速聯軸器無接軸（或接套），一旦需要對聯軸器進行更換，必須相應拆除減速機的高低速齒輪軸，導致維修作業困難并增加了處理時間。

由于520mm三聯箱與550mm軋機的不匹配，軋機作業時，軸向力易傳遞到1400mm減速機，加大了減速機的震動，導致減速機軸瓦使用壽命短、聯軸器易損壞、減速機箱體基礎易松動。

2 改造方案

針對原設計中存在的種種缺陷，我們主要從減速機和三聯箱的內部結構、傳動形式以及潤滑方式等幾個方面進行優化改造。

（1）縮短減速機中各傳動軸的長度，以增大軸的剛度，其中高速輸入軸的長度由1700mm縮短到1030mm；輸出軸長軸由1760mm縮短到1350mm；減速機殼體尺寸明顯縮小，整機剛度、穩定性大幅提高。（2）φ520mm三聯箱改為φ600mm三聯箱，減少萬向節軸傾角，φ600mm三聯箱齒輪軸中軸長度由3125mm縮短為2600mm。三聯箱齒輪采用人字齒輪傳動，焊接箱體水平四層剖分，支撐齒輪的軸承選用滑動軸承，齒輪嚙合處和滑動軸承處采用稀油循環潤滑，軸頭密封采用甩油回油無接觸式密封，齒輪材料為合金結構鋼17Cr2Ni2Mo，滲碳淬火后磨齒精加工，齒輪精度等級6級。（3）減速機中心距由1400mm改為1600mm。減速機采用圓柱斜齒輪傳動，焊接箱體水平剖分，支撐齒輪的軸承選用滾動軸承，齒輪嚙合處和滾動軸承處采用稀油循環潤滑，軸頭密封采用甩油回油無接觸式密封，采用偏心套調整齒面接觸，大齒輪做成焊接齒輪，齒輪材料為合金結構鋼17Cr2Ni2Mo，滲碳淬火后磨齒精加工，齒輪精度等級6級。三聯箱與減速機間低速聯軸器由CL16#改為CLZ17#，并加連接套，聯軸器的內外齒采用鍛件加工，干油潤滑；電機與減速機間高速聯軸器由CL14#改為CLZ15#，并加連接套，聯軸器的內外齒采用鍛件加工，干油潤滑。（4）軋機位置不動，三聯箱、減速機、主電機、操作室、液阻柜、操作臺、配電柜整體向北平移，重新定位，所有設備土建基礎重新制作。

3 改造效果

通過以上改造，減速機整體剛度大幅提高，減速機和三聯箱的齒輪以及萬向接軸使用壽命大大延長；電機、減速機、三聯箱間間距趨于合理，維修較以前更加方便；解決了φ520mm三聯箱與φ550mm軋機的不匹配的問題，大大減輕了減速機的震動，延長了聯軸器的使用壽命；潤滑方式更加合理，延長了齒輪、軸承的使用壽命。Φ550mm初軋機傳動系統實施技術改造后，傳動系統較改造前更加平穩，傳動系統故障率明顯降低，具有較高的推廣應用價值。

4 經濟效益

φ550mm機列改造后，可減少該機列設備故障120小時/年，增產效益50萬元/年；節省萬向接軸、軸瓦、聯軸器等備件費用30萬元/年；節省設備維修費用15萬元/年。合計總效益為95萬元/年。