5辊张力机的改进.docxVIP

设备管理维修000208设备管理维修PLANT MAINTENANCE ENGINEERING2000　No.2　P.14-155辊张力机的改进解兆元　　1.情况简介　　在热轧窄带钢生产线中，5辊张力机有两个作用：一是调节带钢在卷取过程中的张力，使成品带钢卷得紧，不跑偏(即不出现塔形)；二是起矫正作用。从成品轧机出来的带钢，经蛇形振荡器作用后，带钢按“S”形连续弯曲，张力机的5个张力辊在张力作用下，将弯曲的带钢拉直、压平。由于辊面与带钢形成面接触，故对带钢的表面质量产生重要影响。　　南京钢铁集团有限公司热轧窄带钢生产线在1997年试生产中，5辊张力机成为该生产线故障率最高的设备。其张力辊轴承的平均工作寿命仅为20.5小时，需要一个班的钳工对其专门维修。因此，改进5辊张力机就成为迫在眉睫的事。　　2.“病”因分析　　通过拆卸张力辊可以看到：轴承钢球破碎，内、外圈碎裂呈蓝色，轴承保持架熔化。以上“症状”为高温烧损。为避免高温烧损，应对轴承的转速、负荷及其工作的环境温度等因素进行分析、研究。 　　(1)张力辊转速n　以张力辊的直径D=0.12m、带钢的线速度υ=16m/s代入n=60υ/πD中，计算出 张力辊的转速n=2546 r/min。 　　(2)环境温度　进入5辊张力机的带钢为暗红色，其温度达650～700℃。在连续作业的情况下，张 力辊轴承的环境温度高达500℃以上。 　　(3)受力情况　如图1所示，在带钢未进入夹送辊4以前成“S”形连续弯曲，在卷取运行中，带钢 甩摆，产生剧烈振动，拍打张力辊(张力辊是垂直安装的)辊面。竖立的带钢在卷取过程中还上下窜 动，其窜动幅值约为5mm。因此，轴承不仅承受径向拍打力，同时还承受轴向窜动力的作用。1.卷取机　2.固定张力辊(3件) 3.可调张力辊(2件)　4.夹送辊　5.带钢图1　　通过计算、测试和分析，判定张力辊轴承是在恶劣的工作条件下工作：环境温度过高(500℃以 上)；工作转速过高(2546 r/min)；承受冲击、振动、径向拍打和轴向窜动力的作用。 　　3.对“症”改进 　　(1)降低张力辊转速　张力辊轴承是在较重负荷条件下工作的，接触面上的接触应力较大，润滑 条件较差，因此应降低轴承转速。带钢的线速度必须满足16m/s，小于此值则会影响生产效率。因 此，只能通过加大张力辊的直径来降低张力辊的转速。当张力辊的直径加大到300mm时，则转速由 2546 r/min降至1018 r/min。 　　(2)降低轴承的环境温度　①在轴承座上覆盖隔热板和石棉布，阻断带钢对轴承的高温辐射。② 将张力辊内腔设计成空心，采用轮辐筋板连接辊筒和轴毂。辊子旋转时，轮辐筋板犹如风扇叶片，万方数据file:///E|/qk/sbglywx/sbgl2000/0002/000208.htm（第 1／2 页）2010-3-23 6:04:52设备管理维修000208不断将冷空气由下往上吹，驱散辊子内腔高温，保持辊子轴处于较低的环境温度。 　　(3)选用耐高温润滑脂　使轴承保持良好的润滑条件。 　　(4)合理选择轴承　张力辊的下轴承承受的轴向载荷为辊筒重力与轴向窜动力之和，此处宜选用 圆锥滚子轴承。张力辊的上轴承承受的轴向力较小，宜选用调心滚子轴承，该轴承既能承受较大的 径向载荷，又能承受一定的双向轴向载荷，并允许有2°以内的角度偏斜，与圆锥滚子轴承配合使 用，具有较强的抗冲击、振动的能力。 　　(5)定期保养　规定每生产1.5万吨带钢，必须检修、加油。 　　(6)改变张力辊的材料　原张力辊的材料为40Cr2MoV4，现改为球墨铸铁。由于球墨铸铁辊面越 用越光滑，可减少带钢表面的划伤。　　4.改进后的效果　　改进后的5辊张力机从1998年3月10日起投入使用，直至当年10月20日历时224天后才出现第一件 轴承损坏(外圈产生裂纹)。该轴承实际工作了2804h，是原张力辊轴承平均工作寿命的136倍。由于对 张力辊轴承实行定期保养，在班产量连续上升的情况下，从未出现过故障停机，带钢表面粗糙度明 显改进，尚未出现过表面划伤事故，产品质量赢得了广大用户的好评。　　作者通联：解兆元(南京钢铁集团有限公司带钢厂设备科　210035)〔编辑　李向东〕万方数据file:///E|/qk/sbglywx/sbgl2000/0002/000208.htm（第 2／2 页）2010-3-23 6:04:525辊张力机的改进作者：解兆元作者单位：南京钢铁集团有限公司带钢厂设备科,210035刊名：设备管理与维修英文刊名：PLANT MAINTENANCE ENGINEERING年，卷(期)：2000(2)本文链接：/Periodical_sbglywx200002008.aspx