軋輥修復(fù)方法的研究

張本彤 袁 維

（湖北新冶鋼，黃石 435000）

1 概述

軋輥是軋鋼生產(chǎn)線上的主要消耗件，噸價(jià)在萬(wàn)元以上，一旦報(bào)廢，將造成社會(huì)能源和資源的巨大浪費(fèi)。所以，如何修復(fù)失效軋輥、延長(zhǎng)軋輥的使用壽命，是社會(huì)和企業(yè)面臨的重大問(wèn)題。以φ760mm高鎳鉻鉬無(wú)限冷硬球墨合金鑄鐵軋輥為例，該軋輥重3500kg，由于軋輥本身因素（如軋輥內(nèi)部質(zhì)量不均勻、含有夾雜物或輥內(nèi)晶粒錯(cuò)位等）影響外，軋輥復(fù)雜的受力環(huán)境、長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力作用，會(huì)使軋輥軸表面產(chǎn)生疲勞，時(shí)常造成軸承燒損。如果處理不及時(shí)，軋輥就會(huì)出現(xiàn)軸承內(nèi)套和軋輥輥頸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)磨損，造成輥頸變細(xì)，無(wú)法與軸承內(nèi)套配合，最終導(dǎo)致軋輥無(wú)法使用。因此，根據(jù)軋輥的使用情況和磨損的不同程度，采取高分子合金修補(bǔ)劑修復(fù)法和熱裝鑲套法兩種不同方法修復(fù)軋輥。現(xiàn)對(duì)兩種方法作簡(jiǎn)要說(shuō)明，軋輥的基本結(jié)構(gòu)及失效部位則如圖1所示。

圖1 軋輥基本結(jié)構(gòu)及失效部位

2 軋輥修復(fù)方案

鑲套法。對(duì)于磨損量≥10mm且受力相對(duì)較小的被動(dòng)端，采取熱裝鑲套法進(jìn)行修復(fù)。為保證修復(fù)后軋輥的表面尺寸，制定修復(fù)工藝流程如下：軸套內(nèi)徑加工到位，外徑粗加工留10mm余量→軋輥輥頸加工到位→熱裝鑲套→再上車(chē)床加工外表面到要求的尺寸。

鋼套材料的選擇。根據(jù)軋輥的使用情況和受力分析，鋼套材質(zhì)選用45#鋼。

2.1 過(guò)盈量的計(jì)算

下面以結(jié)合面直徑φ310為例，根據(jù)GB/T 5371-2004《極限與配合 過(guò)盈配合的計(jì)算與選用》中的公式進(jìn)行計(jì)算。

一體式濕電采用間歇式噴淋技術(shù)，二者能夠直接通過(guò)電場(chǎng)陽(yáng)極管和陰極線來(lái)進(jìn)行噴淋清洗處理，覆蓋率幾乎可以直接達(dá)到200%。控制系統(tǒng)可根據(jù)機(jī)組的負(fù)荷調(diào)整清洗時(shí)間和頻率，以保證清洗效果，充分保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（2）包容件和被包容件直徑比（qf=di/df=0/310=0）：

計(jì)算步驟和結(jié)果如下：

（1）傳遞負(fù)荷所需的最小結(jié)合壓力：

已知條件：da為包容件外徑340mm；df為結(jié)合直徑310mm；di為被包容件內(nèi)徑0；Lf為結(jié)合長(zhǎng)度356mm；Rza=Rzi為微觀不平度十點(diǎn)高度0.0063mm；σsa為包容件的屈服極限400N/mm2；Ea為包容件的彈性模量210000N/mm2；σsi為被包容件的屈服極限360N/mm2；Ei為被包容件的彈性模量180000N/mm2；νa為包容件的泊松比0.3；νi為被包容件的泊松比0.28；μ為摩擦系數(shù)（鋼—鑄鐵，無(wú)潤(rùn)滑）0.1；Ft為傳遞力700000N。

確定基本偏差代號(hào)：x。

“點(diǎn)”的精細(xì)化設(shè)計(jì)與控制，是綜合路網(wǎng)、公交、慢行等系統(tǒng)的需求，對(duì)“面”與“線”優(yōu)化方案的空間詳細(xì)落實(shí)。采取“以人為本，公交優(yōu)先”的總體交通組織原則，對(duì)沿線地區(qū)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如跨河通道、重要交叉口渠化、交叉口豎向等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分保障慢行與公交的路權(quán)空間，提升鐵路沿線地區(qū)的人居和出行品質(zhì)。

（4）被包容件傳遞負(fù)荷所需的最小直徑變化量（Ci=0.72）：

（11）包容件不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大直徑變化量：

同時(shí)，我們具體分析了閱讀對(duì)于人類(lèi)、教育、社會(huì)、個(gè)體和生命的價(jià)值。對(duì)人類(lèi)，閱讀是一種生命本體的互相映照；對(duì)教育，閱讀是一種最為基礎(chǔ)的教學(xué)手段；對(duì)社會(huì)，閱讀是一種消弭不公的改良工具；對(duì)個(gè)體，閱讀是一種彌補(bǔ)差距的向上之力；對(duì)生命，閱讀是一條通向幸福的重要通道。

（5）傳遞負(fù)荷所需的最小有效過(guò)盈量：

（6）考慮壓平量的最小過(guò)盈量：

（7）包容件不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大結(jié)合壓力：（8）被包容件不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大結(jié)合壓力（c=0.5）：

（9）聯(lián)結(jié)件不產(chǎn)生塑性變形的最大結(jié)合壓力（取Pfamax和Pfimax中的較小者）：

在宋代的詞中，具有同樣效果的還有歐陽(yáng)修的《踏莎行》：“寸寸柔腸，盈盈粉淚，樓高莫近危闌倚。平蕪盡處是春山，行人更在春山外。”倚欄而望，來(lái)排遣自己的閨怨愁苦之情。

2）沒(méi)有嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)一直采用的是紙質(zhì)圖紙的作圖形式，其相關(guān)規(guī)范經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)有了成熟的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。而對(duì)于BIM技術(shù)方面，我們無(wú)論是對(duì)于構(gòu)件的相關(guān)規(guī)定還是其他方面仍處于探索階段。

（12）被包容件不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大直徑變化量：

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在旱農(nóng)中心河村旱作節(jié)水基地進(jìn)行，試驗(yàn)地塊前茬為玉米，土壤為黃土質(zhì)淡褐土性土，有機(jī)質(zhì)10.5 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷0.72 g/kg，全鉀21.6 g/kg，堿解氮53.7 mg/kg，速效氮125.0 mg/kg，速效磷6.87 mg/kg。

（13）聯(lián)結(jié)件不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大有效過(guò)盈量：2.

2 選擇配合的結(jié)果

選擇配合的要求：[δmin]＞0.368，[δmax]＜0.622。

初選基本過(guò)盈量（按δb、df由標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)中查出）：

（10）聯(lián)結(jié)件不產(chǎn)生塑性變形的傳遞力：

“我從來(lái)都認(rèn)為，我支走你是對(duì)的。你是個(gè)為了錢(qián)而不顧不一切的女人，這一點(diǎn)，從你拿假的懷孕證明來(lái)騙我就可以得知。”他抽了根煙。

選定配合：H7/x6，[δmin]=0.473mm，[δmax]=0.557mm。

2.

3 校核計(jì)算

（1）傳遞載荷的最小結(jié)合力：

（2）最小傳遞力：

（3）傳遞載荷的最大結(jié)合力：

（4）包容件的最大應(yīng)力：

（5）被包容件的最大應(yīng)力：

判定結(jié)果：合格。

鑲套法修復(fù)軋輥加工示意圖如圖2所示。

圖2 軋輥基本結(jié)構(gòu)及失效部位

鋼套加熱溫度T，計(jì)算公式：

（3）包容件傳遞負(fù)荷所需的最小直徑變化量（Ca=11.16）：

式中：df為配合公稱(chēng)直徑，單位mm；a為加熱零件材料線膨脹系數(shù)（1/℃），根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表得，a=11×10-4（1/℃）。δmax為配合尺寸的最大過(guò)盈量，單位mm；Δ0為所需熱裝間隙，單位mm，取0.0013df；t0為裝配環(huán)境的溫度，單位℃。

2.4 熱裝前的準(zhǔn)備工作

熱裝前，清理軸套和輥頸的配合表面，以保證熱裝工序的順利完成。準(zhǔn)備工具除一般通用工具外，還應(yīng)準(zhǔn)備內(nèi)卡、紅外線高溫測(cè)溫槍、專(zhuān)用吊具，采用高頻感應(yīng)加熱機(jī)加熱，軸套加熱要均勻，加熱溫度在270～320℃。軸套加熱后，用內(nèi)卡反復(fù)檢查孔徑。當(dāng)孔徑膨脹量達(dá)到（軸徑+過(guò)盈量的4倍）≈311mm后，立即進(jìn)行熱裝。要求操作動(dòng)作迅速準(zhǔn)確，一次熱裝到位，中途不許停頓。若發(fā)生異常，不允許強(qiáng)迫裝入，必須排除故障，重新加熱再進(jìn)行熱裝。

2.5 高分子合金修補(bǔ)劑修復(fù)法

對(duì)于磨損量＜10mm的主動(dòng)端，由于磨損量不大且為主要受力的傳動(dòng)端，故采用高分子合金修補(bǔ)劑進(jìn)行修補(bǔ)。這里，選用耐磨性高、強(qiáng)度好的耐磨修補(bǔ)劑，如貝樂(lè)佐納Belzona 1111超級(jí)金屬修補(bǔ)劑。當(dāng)其混合固化后，可以修補(bǔ)各種金屬表面不同程度的劃傷、機(jī)械磨損以及鑄造砂眼、裂縫、凹坑等，尤其是受損嚴(yán)重的機(jī)械設(shè)備及其零部件。貝樂(lè)佐納Belzona 1111性能及參數(shù)如下：抗壓強(qiáng)度910kg/cm2；抗彎強(qiáng)度630kg/cm2；抗剪強(qiáng)度（與低碳鋼）89kg/cm2；固化硬度（肖氏）89D；最高使用溫度200℃；操作時(shí)間15min；固化時(shí)間100min；投入使用時(shí)間20h。需要注意的是，數(shù)據(jù)均為25℃所得，而固化時(shí)間為可機(jī)加工時(shí)間。

2.5.1 高分子合金修補(bǔ)劑修復(fù)軸頸的工藝流程

新疆擁有豐富的旅游資源，知名度高，旅游景區(qū)許多，其有國(guó)家級(jí)自然風(fēng)景名勝區(qū)——喀納斯湖，自然保護(hù)區(qū)——那拉提，歷史文化名城——交河故城等，數(shù)量在全國(guó)名列前茅。隨著新疆旅游業(yè)的發(fā)展，新疆旅游業(yè)也存在幾個(gè)問(wèn)題，如旅游景區(qū)和周邊地區(qū)景區(qū)不夠同質(zhì)發(fā)展，區(qū)域盲目的追求質(zhì)量等級(jí)，使得區(qū)域在超負(fù)荷承載。旅游景區(qū)的充分發(fā)揮能力不夠，旅游產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待提升等問(wèn)題。因此，為促進(jìn)新疆旅游業(yè)更好地發(fā)展和旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，要全面發(fā)揮新疆旅游景區(qū)的優(yōu)勢(shì)，本文運(yùn)用旅游空間分布相關(guān)理論和數(shù)學(xué)方法，使用ArcGIS10.3軟件，分析新疆A級(jí)景區(qū)的空間結(jié)構(gòu)并揭示空間分布的特征和分布規(guī)律，從而為新疆旅游業(yè)全面發(fā)展提供科學(xué)決策依據(jù)。

將輥頸清洗干凈；磨損處在車(chē)床上加工出螺紋狀，約1mm以上深度；用丙酮徹底清除表面油污；配制修補(bǔ)劑，應(yīng)嚴(yán)格按比例配制并充分混合均勻；將配制好的修補(bǔ)劑涂于輥頸處，略大于輥頸直徑1～2mm，并壓實(shí)以清除殘余空氣和氣孔；室溫較低時(shí)，適當(dāng)用氧炔或噴燈均勻火烤，溫度60℃為最佳，保溫處理100～120min；固化后，上車(chē)床加工成要求尺寸。

非液化土層13層；液化土層4層，液化等級(jí)從輕微到嚴(yán)重都有，地下水位埋深1～3 m，液化砂土層埋深2～11 m。

2.5.2 修復(fù)效果

3種血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制藥對(duì)急性心肌梗死患者心室重構(gòu)的改善作用 ………………………………… 張祖峰等（4）：526

采用高分子修補(bǔ)劑修復(fù)軋輥工藝簡(jiǎn)單，容易操作，維修成本低，不會(huì)產(chǎn)生熱影響和變形，能保證質(zhì)量且修復(fù)時(shí)間短，是一種理想的修復(fù)手段。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，以上兩種方法修復(fù)軋輥工藝簡(jiǎn)單，容易操作，維修成本低，不會(huì)產(chǎn)生熱影響和變形，能保證質(zhì)量且修復(fù)時(shí)間短，是一種理想的修復(fù)手段，有效解決了原軋輥壽命短、維修費(fèi)用高的問(wèn)題，使大量報(bào)廢軋輥得以再生，為企業(yè)節(jié)約、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮了積極作用。本修復(fù)方法不僅適用于軋輥修復(fù)，而且其他冶金設(shè)備的修復(fù)亦可參照借鑒。

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).極限與配合 過(guò)盈配合的計(jì)算與選用[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

[2]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[3]馬慶芳.實(shí)用物理性質(zhì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1986.

[4]王瀾，王佩璋，陸曉中.高分子材料[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009.