棒材軋線中活套器的設計缺陷及改造措施

趙飛

摘 要：在生產生活中，棒材軋線一直是一種重要的生產材料，在棒材軋線的生產過程中，大多數生產車間都是用立式活套器來保證棒材軋線的正常生產，避免在棒材軋線的生產過程中產生各種異常現象，例如鋼材的堆或拉。立式的活套器可以對棒材軋線的生產線中的軋輥旋轉的速度進行適當的調整，在棒材軋線的制造過程中使金屬的每秒流動量最大限度地相等。本文從棒材軋線中活套器的設計缺陷進行研究，分析了棒材軋線中活套器的改造措施。

關鍵詞：棒材軋線；活套器；設計缺陷；改造措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.073

1 活套器的概述

活套器，是一種棒材軋線生產過程當中的重要工具之一，當生產的道次的軋制速度很快，且道次的斷面面積比較小時，活套器的作用就體現出來了。它的作用主要體現在三個方面，第一，在軋輥更換或者軋槽更換時，活套器可以使道次之間存在的微小的張力迅速恢復正常，使這個過程中產生的廢品數量減少。第二，在棒材軋線生產的調節中，活套器可以保證由于人工的速度調節導致的金屬的每秒流動量最大限度地相等，從而使原來存在的張力大小保持一致。第三，在棒材軋線的正常生產過程中，活套器可以避免軋制機架由于速度的變化產生的對軋制過程的干擾，并使張力保持在較小或者趨近于無的狀態，從而使棒材軋線的生產精準度得以保證。由此來看，活套器對于棒材壓線的生產具有極其重要的作用，通過對活套器的合理使用，可以保證棒材壓線的生產過程中，廢品率得到降低，生產尺寸較為穩定，生產中必需的工藝得到極大的提升，保證生產過程的穩定度。

2 棒材軋線中活套器的設計缺陷

在當前棒材軋線的生產過程中，使用的大多都是立式的活套器，其結構分為以下幾部分：（1）起套的套輥中，滾動軸承和起套的輥軸相互連接，在連接的過程中，鎖緊螺母和止推墊片共同發揮使起套輥在其輥軸上面的準確固定作用。（2）在起套的輥軸套筒和其輥軸中，活套器可以在二者的間隙當中產生配合作用，并通過輥軸末端的壓蓋動作保證輥軸完成和滾軸方向一致的止退定位。（3）在起套輥軸上面的套筒上和輥軸的旋轉臂套筒中，活套器可以將兩個支點通過焊接的方式連接在一起，同時在二者之間設置一個起套器氣缸缸孔，幫助起套輥軸工作。（4）在輥軸的旋轉臂上和其支點的軸上，活套器可以通過二者之間的銅質套筒所形成的間隙，利用間隙之間的相互配合，并使其出現滑動摩擦的現象，從而使其發生旋轉，并將軸端的頂蓋產生壓力，完成軸向的定位。（5）通過輥軸的旋轉臂上的活套器和法蘭之間存在的間隙相互配合，使活套器的框架結構得以穩定地進行定位[1]。

在這種設計結構中存在以下幾個缺陷：（1）如果在使用中，活套器的起套裝置出現問題，一般是軸承的損壞。這種時候，存在兩種修復方法，第一是將軸承中的鎖緊螺母予以拆卸，并將起套輥軸進行更換，但此時因為起套輥之間空間較為狹小，在軸承受到損壞時，會出現卡阻的現象，在這一系列的情況下，操作會非常困難。第二是將起套輥和起套輥軸一并更換，使其從活套器中分離，從而使維修更加方便。（2）因為在起套輥軸和其滾筒之間存在間隔，在活套器的實際操作中會時常被水和氧化物侵蝕，這種情況下就需要對其進行加熱，從而使起套輥軸和起套滾筒之間分開。在某些特殊情況下，二者之間的間隔會逐漸加大，使得起套滾筒在操作過程中發生甩動現象，這會使得軸承受到的沖擊力加大，使其運行的壽命縮短[2]。（3）在旋轉臂套筒和旋轉臂之間的間隙中，現在的處理方式一般都是用甘油的潤滑，因其一直處于開放狀態，極易受到水和氧化物的腐蝕，這會使得旋轉臂的磨損更加嚴重，在旋轉過程中，間隙逐漸加大，很容易使操作過程中起套輥發生甩動現象，在嚴重時很可能碰到活套器的底部，從而使操作危險性上升。（4）在在旋轉臂套筒和旋轉臂之間的間隙中，其運動是通過兩個銅套之間產生的滑動從而進行的，在旋轉臂運行過程中，旋轉臂的支點中銅套很容易磨損，從而使旋轉臂支點軸直徑變小，也會使旋轉臂套筒和旋轉臂之間的間隙增大，在這種情況下，修復的費用會大大增加。

3 棒材軋線中活套器的改造措施

3.1 起套輥限位調節桿設計

使用起套輥限位調節桿在這種改造中，原來的活套器中使用標準的M30mm螺桿，這種螺桿形狀為普通的螺紋形。在工作過程中，使用氣動系統對其產生0.5兆帕左右的壓力值，當氣缸的活塞反復沖擊調節桿時，其中承載螺紋桿的螺紋會產生變形，并由于水的侵蝕作用使得調節桿失效。

在改造時，螺桿形狀變為矩形螺紋齒形，其中的鉆通孔和螺桿相連接，在其尺寸的確定過程中，根據氣壓大小和起套桿的最大承受力確定其尺寸。同時適當地將活套器中的間隙大小進行調整，從而使水的侵蝕危害降到最低。這種改造使得機械故障發生率降低，使廢品產生率降低，從而提高了操作的效率。

3.2 起套輥固定方式設計

在原來的活套器中，起套輥的輥軸是用楔形鐵和起套桿進行連接，這種設計會使得楔形鐵時常發生掉落的現象。在改造后，起套輥的輥軸用開口銷、螺母等設備和起套桿進行連接，這種改造會使得停機的現象減少，操作變得更加容易，并使故障減少，使操作過程的危險性降低。

3.3 使用水冷卻的供水方法進行改造

原來的活套器中，旋轉輥的水源供給主要是用金屬波紋管將供水管中的水進行輸送，這種設計很容易將金屬波紋管壓斷，從而導致故障產生。在進行改造時，可以通過活套器單獨進行水的供給活動，在操作板的背面設置管網，對原先的金屬波紋管進行拆除[3]。

3.4 壓套輥裝配改造

在改造時，需要對壓套輥的結構進行調節優化，將其中的楔形鐵形狀進行改進，并同時改進壓套輥中的固定塊的形狀，從而使原先軋制過程中可能出現的壓套輥垮塌現象得以避免，同時，使用不銹鋼材質，避免水的侵蝕，從而使楔形鐵因為沖擊所產生的變形現象得以減少，使各種故障得以消除。

綜上所述，在當今的生產活動中，各類設備越發標準化，為了使以往棒材軋線中存在的故障得以避免，活套器的設計需要進行改造，使可能出現的銹蝕、沖擊和變形現象得以減少，從而使棒材軋線得生產更加穩定而高效，使企業的生產能力得到提升。

參考文獻：

[1]楊曉榮，陳夏鼎.棒材軋線活套器的優化改進[J].中國重型裝備，2009（02）：27-28.

[2]強十涌，喬德庸，李曼云.高速軋機線材生產[M].北京：冶金工業出版社，2009.endprint