2250熱軋廠卷取機干油潤滑系統的改造與優化

殷光達

摘 要：邯鋼西區2250熱軋廠卷取區域由三臺卷取機組成，是熱軋過程中的最后一道主要工序。三臺卷取機為地下型式、全液壓卷取機，在尺寸、外形、功能等方面完全一致。卷取機主要包括夾送輥、助卷輥、芯軸、卸卷小車等關鍵設備。每臺卷取機干油潤滑系統依靠兩臺相同的進口干油泵（品牌為LINCOLN，型號為ZPU08G-100XYBU-415/440-480）采用集中供油的方式提供自動供油。其中一臺干油泵給助卷輥、夾送輥、卸卷小車等關鍵部分供油，油品選用長城MEP-2T潤滑脂，另一臺干油泵專供芯軸，選用殼牌佳度S2V220-1潤滑脂。

關鍵詞：卷取機 系統的改造 工藝過程

一、卷取機工藝過程描述

卷取機處于準備狀態時是帶鋼頭部離開精軋機時。此時，上夾送輥被壓下，助卷輥包圍卷筒。助卷輥和夾送輥在各自間隙調整機構的控制下，保持上下夾送輥之間、助卷輥和適合帶鋼厚度的卷筒之間的間隙。同時，為了方便穿帶，夾送輥、輔助輥和卷筒的旋轉速度超于帶鋼旋轉速度。帶鋼進入卷取機時，夾送輥前導板正確導向，在導板的幫助下，夾送輥與卷筒之間形成一條封閉的路徑，使帶鋼在卷筒上順利軋制。在帶鋼卷上3～5圈之后，帶鋼可以在滾筒和軋機之間建立穩定的張力。

二、存在問題

在卷取的過程中，夾送輥、助卷輥、芯軸將處于高速旋轉的狀態，最高時速可達16m/s，卸卷小車位于卷取機下方，由于工藝和設備的需要，在卷取的過程中，會產生大量的冷卻水，夾送輥、助卷輥、芯軸、卸卷小車都受到了大量冷卻水的沖擊。這樣一來，對于夾送輥、助卷輥、卸卷小車的軸承潤滑保護就顯得尤為重要了（如圖1所示）。

三、原因分析

通過現場照片，我們可以看出卷取區域存在大量冷卻水。在各種冷卻水的不斷沖刷下，冷卻水通過輔助輥、上下夾送輥與軸承座之間的間隙、卸卷小車車輪與軸承之間的間隙不斷侵入軸承內，使軸承內的干油乳化變質，失去潤滑作用，最終致使軸承損壞。根據統計，每年由于軸承進水致使助卷輥抱死，卸卷小車車軸斷的設備事故有3～4起，每次搶修時間為10～12小時。因此，解決軸承進水的問題，就是解決設備故障問題的根本。而對于芯軸而言，芯軸屬于內部供油，干油系統置于扇形板內部，并且是專門的一臺干油泵供油，冷卻水沖刷對芯軸的干油系統影響不大，但助卷輥對芯軸的碰撞卻能造成芯軸內部管路的斷裂，造成芯軸干油潤滑故障，因此對于芯軸，不需要進行改造，只需要對供油參數及助卷輥的碰撞參數進行優化，即可保證芯軸的正常干油潤滑。

四、改進措施

（一）夾送輥改造

夾送輥位于最上方，主要作用就是建立最初的張力，為卷鋼提供第一道工序。上夾送輥屬于壓下工作，軸承幾乎受不到冷卻水的沖刷，而下夾送輥冷卻水主要來源就是上夾送輥的冷卻水，因此根據現場情況，對下夾送輥進行了擋水改造。制作3mm厚，寬200mm，長1600mm的鋼板，然后將鋼板一端焊接在下夾送輥上，鋼板另一端與下夾送輥軸承座間隙大約為20mm，保證下夾送輥在轉動的過程中不與軸承座發生碰撞。改造后，現場觀察，效果良好，既保證了夾送輥的正常運轉，又保障了夾送輥軸承的良好潤滑，具備改造費用低、工期短、易施工完成等優點（如圖2所示）。

（二）助卷輥改造

助卷輥有三根，位于卷取機中。1#助卷輥位于最上方，2#助卷輥位于最下方，3#助卷輥位于相對應的中間位置，是卷鋼過程中的第二道關鍵工序，是保證卷型的關鍵設備。根據現場情況分析，2#助卷輥的冷卻水的沖刷量是最大的。因此，根據現場實際情況，對2#助卷輥軸承座加裝了新設計的擋水環。助卷輥擋水環包括兩個改進的迷宮式密封環。一個密封環半徑在原有基礎上加大，并且向軸承座外側延伸，密封環采用熱裝的方式安裝到助卷輥上，在工作時與輥子一起轉動，密封環與輥子之間采用O型圈防水。另一個密封環改成了帶凸緣的結構，其通過螺栓固定在軸承座上。兩個改進的迷宮式密封環配合在一起，再通過V型密封進行防水。軸承座組裝完畢后兩個改進的迷宮式密封環外部間隙為3毫米，從結構上解決了冷卻水進入軸承座內部的難題，并保證助卷輥軸承座與芯軸、助卷輥支架等設備不干涉。（如圖3所示）。

（三）卸卷小車改造

卸卷小車位于卷取機底部，是負責卸卷、運卷的專用設備，工作在沖擊、水淋、高溫的工作環境中，在卷取機各種冷卻水的不斷沖刷下，冷卻水通過小車車輪與車軸之間的間隙不斷侵入軸承內，使軸承內的干油乳化變質，失去潤滑作用，最終致使軸承損壞。因此，設計了一種防止水進入軸承的車輪（如圖4、圖5所示）。它由車輪、軸承、軸承端蓋、絲堵、剖分式擋環、圓環和防水墊片組成，剖分式擋環通過螺絲固定在車輪上，擋環與車輪之間有防水墊片，圓環焊接在車軸上，剖分式擋環與圓環組合在一起，形成一套迷宮式密封環，起到防水的作用。圖中標記如下：車輪1、車軸2、車輪軸承3、車輪端蓋4、原干油接口5、剖分式擋環6、圓環7、防水墊片8、絲堵9、改進后的干油接口10、螺絲11。

五、芯軸參數優化

芯軸在卷鋼過程中，與助卷輥的輥縫按照1#助卷輥與芯軸輥縫等于1.05*板坯厚度，2#助卷輥與芯軸輥縫等于1.03*板坯厚度，3#助卷輥與芯軸輥縫等于1*板坯厚度的原則進行卷鋼。由此看出，卷鋼過程中，尤其是薄規格時，3#輥與芯軸時常發生碰撞，對芯軸、助卷輥都產生了相當大的影響與損壞。因此，通過技術攻關，電氣優化參數設定為，卷鋼過程中，芯軸與助卷輥的輥縫放到5，使芯軸與助卷輥不發生碰撞。當CMD檢測到板坯時，再根據板坯厚度調整為適當的輥縫進行卷鋼。這樣，既保證了生產需要，又避免了芯軸與助卷輥的碰撞，可謂是一舉兩得。

六、結語

通過對卷取機夾送輥、助卷輥、卸卷小車干油潤滑系統的改造，芯軸的參數優化后，經過一段時間的運行觀察，改進效果明顯。在保證卷取機正常運行的同時，實現了對夾送輥、助卷輥、卸卷小車軸承的潤滑保護，對芯軸內部干油管路的保護。潤滑到位后，設備壽命明顯提升，既保證了卷取機的正常運行，又省略了停車維修的必要，節省了人力物力。

參考文獻

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