連軋機主傳動系統改進

李東篤

(山鋼股份萊蕪分公司特鋼事業部，山東 萊蕪 271105)

一、前言

萊鋼小型合金鋼生產線主要生產12～60mm合金鋼圓，年產36萬t。自投產以來，連軋機組2#、4#機列出現減速機打齒、斷軸、軸承損壞、聯軸器磨損快等缺陷，故障頻率高維修成本大，嚴重制約該線生產，為此，實施了針對性優化改造。

二、機組主要缺陷

(1)原減速機內部結構復雜，整體剛性差，軸承易損壞、軸肩位置易疲勞斷裂；減速機內支撐筋板偏薄，整體剛度差，殼體嚴重變形(圖1)。

圖1 改進前減速機結構及傳動原理示意圖

(2)電機與減速機之間的彈性柱銷聯軸器磨損快，誤差補償量較小，磨損后受力不均，尼龍柱銷經常被切斷，導致電機振動嚴重，壽命降低。

(3)減速機輸出軸聯軸器允許角位移量小，導致齒面磨損快，使用壽命低，更換維修麻煩。

三、改進措施

1.減速機結構改進(圖2)

(1)改進減速機的傳動形式。在傳動比、承載載荷不變的情況下，將原結構6級傳動改為4級，結構簡化，去掉原惰輪軸系。

圖2 改進后減速機結構及傳動原理示意圖

(2)縮短各傳動軸的長度，增大軸的剛度。其中輸入軸的長度由1 700mm縮短到1 030mm；原最長軸1 760mm縮短到1 350mm；減速機殼體尺寸縮小，整機剛度大幅提高。

(3)所有齒輪毛坯均采用鍛件，不再采用原焊接結構，增強了正輪抗交變載荷能力。

(4)優化設計殼體軸承孔的位置，便于加工和精度的提高。

(5)新軸承的最短計算壽命在3.5年以上，遠高于原設計使用壽命。

(6)潤滑系統由機外潤滑改為機內潤滑，減少泄漏。

2.電機與減速機間聯軸器的改進

原電機與減速機之間的聯軸器的是彈性柱銷式聯軸器，使用壽命低。

優化改進后采用鼓形齒式聯軸器(圖3)。此聯軸器具有以下特點。

(1)承載能力強，規格相同時比原聯軸器承載能力提高15%～20%。

(2)角位移補償量大。鼓形齒式聯軸器的許用角位移為1.5°，而原聯軸器許用補償量僅為徑向0.15～0.25mm，角向0.5°。

(3)鼓形齒面使內、外齒的接觸條件得到改善，齒面磨損慢，降低了噪聲，維修周期長。

(4)外齒套齒端呈喇叭形狀，使內、外齒裝拆十分方便。

(5)傳動效率高達99.7%。

3.減速機與軋機間萬向節聯軸器的改進

原使用的是GSL-Z355型齒式聯軸器，其與減速機聯接處為球面齒，存在以下缺。

(1)允許擺角度小(＜1.5°)，磨損快，壽命低，調整難度大，操作不便。

(2)由于垂直使用，潤滑油容易泄漏造成磨損。

優化改進將原聯軸器的上部齒式聯接方式改為萬向結構 (圖 3)。

改進后具有以下優點。

(1)允許折角增大為2.5～5°，完全滿足正常生產要求。

(2)減少了漏油現象，解決了潤滑不良的問題。

(3)安裝簡單，使用方便，故障較少。

圖3 改進后萬向節聯軸器

四、結論

通過對連軋2#、4#主傳動系統的優化改造，運行3年多以來，設備運行穩定可靠，備件維修費用、維修工作量明顯降低，經濟效益顯著，為該軋線的穩定順行和產能的提升提供可靠的設備保證。

[1] 成大先. 機械設計手冊[M]，北京: 化學工業出版社， 2002.

[2] 文斌. 聯軸器設計選用手冊[M]， 北京: 機械工業出版社，2009.

[3] 李曼云. 小型型鋼連軋生產工藝與設備[M], 北京: 冶金工業出版社, 1999.