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BD粗轧升降移送链拐臂轴承座改造方法

发布时间：2012-02-28 浏览次数：722

作者：丁元刚
（日照市高级技工学校培训处）

　　日照钢铁公司H型钢厂是一家以生产H型钢、槽钢、工字钢为主的轧钢生产企业。H型钢生产主体设备从意大利达涅利公司引进，电气自动化控制系统源自德国西门子，部分辅助设备由意大利达涅利公司设计、国内制作而成。加热——热送——粗轧——连轧短流程生产工艺，热装率90%，经济节能，其技术装备和自动化程度属先进水平。生产过程采用计算机自动化控制，万能轧机为盘式无牌坊轧机，结构紧凑，轧机刚度高，并实现了机架离线组装，离线调整，在线整机架更换的快速换辊技术。万能轧机和轧边机组成的十机架连续精轧机组，微张力控制，变形均匀，产品尺寸精度高。主导产品—H型钢是国家十五期间重点推广的十项技术进步产品之一，是一种具有优良的力学性能和优越的使用性能的经济断面钢材，它结构自重轻，强度高，抗灾能力强；连接方便，设计风格灵活丰富；便于机械加工、结构安装，还易于拆除和再用。以H型钢为主的钢结构，工程施工速度快、精度高，安装方便，质量易于保证。并且占地面积小，能有效地保护环境，适合于全天候施工。在世界发达国家应用广泛、发展迅速。H型钢广泛用于工业和民用建筑、铁道桥梁、市政建设、高速公路、核工业、造船业、航天工业、石化工业等诸多领域。
　　升降移送链是H型钢生产线Z主要的机械之一，是一种有升降机构的连续输送机械。其主要由液压缸，一组移送链由四条链臂及链条、四套独立拐臂（每套拐臂支撑一条链臂）、拐臂轴承座、SKFuc220轴承、调节杆、SAE60关节轴承、销轴等组成。虽然不同型号的升降移送链拐臂轴承座的形式和布置方式不尽相同，但主要结构和基本组件上相同的。本设计是表着Z通用的原则进行设计的。
　　轴承座是Z主要的原件之一，其设计的性能的好与否，直接关系到整个系统，所以其的设计至关重要。考虑到以上所述的重要性，本设计采用Z通用的轴承座一剖分式轴承座。本设计之所以采用剖分式轴承座是因为其有如下优点：拆卸维修方便，检查维护方便，承载强度高。这些都是剖分轴承座所必要的。
　　BD粗轧升降移送链的作用：BD粗轧移送链就是将从加热炉热送过来的钢坯通过升降移送链臂链条传输到粗轧入口辊道，再通过辊道输送到粗轧机进行粗轧。
　　BD粗轧升降移送链的结构：一组移送链由四条链臂及链条、四套独立拐臂（每套拐臂支撑一条链臂）、拐臂轴承座、SKFuc220轴承、调节杆、SAE60关节轴承、销轴及一件液压缸等组成。升降系统由液压传动联接拉杆连接四件拐臂，通过液压缸伸缩控制升降移送链高低。
　　改造原因及方案：
　　任何机械设备从投产使用开始，都会由于磨损、腐蚀、维护不良、操作不当或设计缺陷等原因而使技术状态发生变化，导致机械设备的性能、精度和效率不断下降；还可能在生产过程中发生故障或损坏。原安装移送链拐臂轴承座为标准件，材质为铸铁，整体很单薄且脆，在设备的正常使用过程中，由于此处有时操作人员操作不当会致使热钢坯撞击链臂连带损伤再加上本身设计的缺陷、摩擦、高温和腐蚀等长期作用极易造成轴承座碎裂。影响了设备的精度、性能和效率，甚至发生过严重的设备损坏事故。在生产过程中，机械设备的损坏形式有事故损坏、自然磨损和腐蚀磨损等三种。
　　事故磨损是指由于操作不当、维护不良或设计缺陷等原因造成的设备损坏。这是人为的损坏，是可以避免的。
　　自然磨损的具体原因主要有以下几种：
　　1）摩擦引起的磨损。机械零件在作相对运动时，其摩擦表面上的微小峰谷互相挤压，使脆性表层逐渐脱落而磨损。①氧化磨损。零件相对运动表面上的微小峰谷与空气中的氧化合成而生成与基体金属接合不牢的脆性氧化物，该氧化物在摩擦中极易脱落，产生的磨损称为氧化磨损。②摩擦生热磨损当零件在高速重负荷和润滑不良的情况下工作时，在表面峰谷处由于摩擦而产生高温、接触点硬度及耐磨性下降，甚至发生粘连、撕裂现象。这种磨损称为摩擦生热磨损。③硬粒磨损。如果零件的运动表面组织不匀，存在硬颗粒，或零件的运动表面间落入沙粒、摩屑、切屑等杂质，零件在相对运动中，硬粒或杂质会使零件表面擦伤甚至形成沟槽，这种磨损称为硬粒磨损。④点蚀磨损。齿轮、轴承等滚动接触表面，在相对过程中周期性地受到很大的接触压力，长时间作用，金属表面产生疲劳现象，使得零件表面上产生微小裂纹和剥蚀，这种磨损称为点蚀磨损。
　　2）化学腐蚀作用引起的磨损。运动零件表面受到酸、碱、盐类液体或有害气体的侵蚀，造成生锈或腐蚀，加快了磨损过程，这种磨损称为化学腐蚀作用引起的磨损。
　　3）高温作用引起的磨损。运动零件长期在高温状态下工作时，金属的金相组织或化学成分发生变化，使零件表面的耐磨性、硬度降低，加快了磨损过程。这种磨损称为高温作用引起的磨损。
　　腐蚀损坏：设备上的非运动零件，由于与水、酸、碱、盐等液体或有害气体长期接触，造成生锈或被腐蚀而损坏，称为腐蚀损坏。
　　原轴承座设计结构为整体件，在更换轴承时，拆卸轴承座很不方便，每次在更换完调整轴承座位置时极不方便，另外在调整时也很容易把轴承座打碎。
　　一旦轴承座碎裂后，不得不重新更换一套拐臂（一套包括：拐臂、轴、轴承、轴承座），这样加大了成本消耗和检修的工作量。
　　改造方案：
　　1）为更换升降移送链拐臂轴承座时方便快捷，减少工作量，提高更换效率，将轴承座改为上下分体剖分式轴承座。
　　2）同时为节约成本，提高轴承座强度，增加轴承座的现场实用性，将原来的标准铸铁件，改为Q235或45#钢加工件。
　　实施效果：
　　改造后的轴承座结构形式通过改造后跟踪观察，可以看到拐臂轴承座的运行效果较好，能够保证轴承座的强度，同时方便了轴承座的更换安装，减少了检修工作量，整改后达到预期效果，效果较好。
　　效益分析：
　　通过技改改造，升降移送链拐臂轴承座的强度得到了提高，减少了设备事故，减少了备件材料的消耗（拐臂轴、拐臂、轴承）；因轴承座问题的更换牵扯的备件成本约合：2510元；共计4组：成本每年至少节约10040元；其中备件更换的人员工时节省费用无法计算。