淺析2100mm鋁熱粗軋機立輥系統的檢修工藝改進

郎海東 王立東 李久良 高偉 董穎

摘 要：本文主要講述了2100mm熱粗軋機的軋制原理、軋機立輥部分的的工作原理及其作用、常見故障和傳統檢修方法，采用新的檢修辦法后的優點。

關鍵詞：立輥、沉箱、花鍵套、固定螺栓

一、前言：

鋁是目前僅次于鋼鐵的第二類金屬，其板帶材具有質輕、強度高、耐蝕、可焊、易加工、表面美觀等特點，被廣泛的應用于國民經濟的各個行業，特別是航天航空、包裝容器、建筑裝飾、交通運輸、電子通訊等領域。我國發射的“神八”飛船，上面好多鋁及鋁合金用品都是我們東輕公司加工制造的軍工產品。隨著鋁及鋁合金加工技術的迅猛發展，鋁加工產品的質量和產量不斷提高。同時也出現了許多新設備、新技術、新材料、新工藝。我公司引進的2100mm鋁板材軋機就是一種新型的鋁加工設備，它的熱粗軋機的立輥部分，具有很高的精度，能夠達到國內領先水平。但是由于生產任務重，疲勞作業，2100mm鋁板材熱粗軋機立輥開始出現問題，導致軋機都無法進行正常工作。這就需要對立輥部分進行徹底的檢查和修理。

二、鋁板帶2100mm熱軋機的軋制原理及其立輥部分的工作原理

鋁板帶2100mm熱軋機的軋制是借助旋轉軋輥的摩擦力，將軋件拖入軋輥間，同時依靠軋輥施加的壓力，使軋件在軋輥間發生壓縮變形的一種材料加工方法。軋件通過軋制后，不僅使軋件的尺寸、形狀發生變化，軋件的組織與性能也得到改善和提高。軋制的過程經歷了開始咬入、拽入、穩定軋制和軋件拋出四個階段，而熱扎一般指金屬再結晶溫度以上進行的軋制，以板坯為原料，經加熱后由粗軋機組及精軋機組支撐鋁板帶，由卷取機制成鋁帶卷，冷卻后的鋁帶卷，根據用戶的不同需要，經過精整作業線加工而成鋁板。而軋制時軋輥承受的軋制壓力，通過軋輥軸承、壓下螺絲的零部件，最后由機架承受。所以在軋制過程中，所有上述受力件都會發生彈性變形，嚴重時可達數毫米。立輥系統一般由機架、傳動裝置、立輥輥系等組成，立輥由電機通過減速機和連接軸進行傳動。立輥裝配在可以動的軋機輥架中，立輥和軋機輥架通過液壓缸進行移動，并具有寬度控制和短行程控制的功能。

三、立輥軋機的作用和軋邊工藝的確定

立輥系統主要是控制鋁板的寬度和平面度，減少了切邊量，提高板坯成材率。同時立輥系統能將水平軋制的鋁板寬展量壓縮回去，保持既定的板寬，并可消除凸凹型板邊，防止軋件邊緣產生鼓形、裂邊、邊部折疊、邊部減薄等，形成邊緣整齊的板材。立輥扎邊的工藝主要是控制軋邊道次和軋邊量。立輥軋邊的目的是控制帶材寬度精度，減少帶材的裂邊。軋邊道次多，軋邊量大，帶材邊裂小。但是鑄錠邊部鑄造產生的偏析（黑皮）在軋邊時易壓入帶材表面，特別是上表面尤為明顯。因此，嚴格控制軋邊道次和軋變量是非常必要的。此外，軋邊速度和方式也必須考慮，應將軋邊速度與即將進行水平軋制熱粗扎設定速度保持一致。

四、立輥部分出現的問題和需要采取的措施

軋機立輥部分在運行一段時間后，會出現很多問題，具體表現就

是鋁板軋制寬度無法控制、鋁板表面邊部有黑皮、立輥開口度打開不到位等。在這種情況下，首先就是必須對立輥進行認真而專業的檢修，才能讓立輥恢復應有的精度。其次，采取措施要改善鑄錠的邊部質量，保證立輥輥身的尺寸精度和表面光潔度。控制軋邊速度和采用合適的軋邊方式，編制正確的軋邊工藝。保證立輥能夠調到立輥所需要的開口度。

五、立輥問題的分析與傳統檢修工藝的弊端

經過在立輥現場認真的勘查和與有關部門的研究后，一致認為立輥的問題主要是由于立輥底部的傳動系統內的減速箱出現故障導致的（如圖1）。

2100mm熱粗軋機立輥部分的傳動軸上的花鍵套及其靠近操作側的連接傘齒輪，由于長期疲勞作業，齒輪與花鍵套連接的固定螺栓全部變形嚴重，導致軸承箱與傳動軸都無法正常工作。

解決的辦法就是將固定螺栓全部更換。立輥的傳統檢修工藝一般都是從上到下，全部解體，逐一檢測。先拆除立輥上面的中間輥道，然后在拆除立輥，最后在拆除減速箱體。中間輥道長3米，寬700mm，重量有5噸，而立輥重量有12噸，無論是設備解體還是吊運，都存在很大的難度。如果按照常規的檢修方式進行，就會延長設備檢修時間和停機時間，降低生產效率，增加生產成本。

六、改變立輥檢修的傳統工藝，運用新的檢修辦法

將立輥全部解體，不僅浪費時間，還要投入大量的人力物力。本次檢修，決定改變傳統的檢修工藝，采取“沉箱”的方法，縮短檢修時間，提高生產效率，創造經濟效益。所編制的施工組織設計是：

1，做好檢修準備工作：檢查立輥傳動系統，恢復設計精度，按照裝配標準進行解體大修。檢修前要熟悉工作內容、圖紙，搞清檢修原理。制定安全措施卡，辦理動電證，做好掛牌上鎖準備。做好機具準備和吊索具準備;

2，確認設備內的介質、溫度、壓力、流向及斷電情況;

3，由項目負責人及主要參與人員編寫施工方案。由主管工程師對參與改造的人員進行技術交底和安全作業交底，同時進行工作安排。由班長協調本組員工，各司其職;

4，測量、設計、出圖，加工定位螺栓桿，M32mmX150mm-4件;

5，利用螺栓桿將箱體下底蓋下沉500mm-800mm，保證作業人員可以鉆入箱體內進行作業;

6，為了保證安全，在下底蓋下面，用絲杠頂住，防止下底蓋下滑;

7，拆卸變形的固定螺栓，箱體內只能進入一名操作人員，作業時，拆下一個損壞螺栓后，馬上更換一個新的螺栓并緊固，以此類推。

8，箱體內作業的同時，安排另一名作業人員手動盤動電機的傳動軸，以利于改變箱體內變形螺栓的位置。

9，同一方法，更換傳動軸上花鍵套與傘齒輪連接處的12個固定螺栓，螺栓規格M16mmX60mm;

10，更換螺栓完成后，人員撤出減速箱體。利用千斤頂將箱體下底蓋緩慢頂起來，每次千斤頂的進給量為50mm—80mm。同時4個定位螺栓桿也隨著箱體一起旋緊。直至下底蓋與箱體合攏;

11，撤掉4個定位螺栓桿，將原箱體的緊固螺栓緊固;

12，試車，經過試運行，檢測立輥開合度滿足工藝要求，所軋制的鋁板符合技術要求;

七、結束語：

本次檢修后，2100mm熱粗軋機立輥部分運轉良好，滿足一切技術要求。按照傳統檢修工藝，需要7個工作日，兩個檢修班組加班連點的作業才能完成。立輥部分的操作人員是倒班連續作業，這就更增加了停機的損失。采用新的檢修方法以后，檢修時間只要1個工作日，一個檢修班組就可以完成。即提高了設備的使用效率，又減少了停機時間，創造了經濟效益。

參考文獻：

[1]化學工業出版社：《鋁加工生產技術500問》

[2]冶金工業出版社：《鋁加工技術使用手冊》

[3]中南大學出版社：《鋁加工及其加工手冊》