小方坯連鑄拉矯機(jī)的維修保養(yǎng)及改進(jìn)實(shí)踐

范世超， 李志敏， 劉列喜

（蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司煉鋼廠， 安徽 蕪湖 241000）

2012年、2013年蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司煉鋼廠（以下簡稱煉鋼廠）相繼投產(chǎn)2號R 為9 m十機(jī)十流直弧形連鑄機(jī)、1號R 為9m十機(jī)十流全弧型連鑄機(jī)。其中1號機(jī)每流3 臺拉矯機(jī)、2號機(jī)每流4臺拉矯機(jī)，共計(jì)70 臺。隨著設(shè)備老化，2018 下半年—2019年上半年度共更換維修拉矯機(jī)84 臺次，購置輥?zhàn)?、油缸、電機(jī)及減速機(jī)等備件費(fèi)用約300 余萬元，維修工勞動強(qiáng)度增加，因拉矯機(jī)問題也影響了設(shè)備綜合作業(yè)率。因此穩(wěn)定檢維修質(zhì)量、提高使用壽命成為煉鋼廠迫切解決的問題。

1 原因分析

分析一年內(nèi)更換拉矯機(jī)占比：油缸漏油15 臺次，占比17.8%；減速機(jī)故障24 臺次，占比28.6%；輥?zhàn)幽p跑偏19 臺次，占比22.6%；輥?zhàn)虞S承損壞26 臺次，占比30.9%?，F(xiàn)結(jié)合損壞故障部位的設(shè)備結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行深層次分析。拉矯機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 拉矯機(jī)結(jié)構(gòu)

1.1 拉矯機(jī)主框架變形

拉矯機(jī)上輥壓下抬升沿主框架導(dǎo)柱導(dǎo)槽運(yùn)行，隨著使用年限的增長，主框架產(chǎn)生腐蝕、鑄坯烘烤熱變形、導(dǎo)槽磨損的問題；又因維修工為便于更換輥?zhàn)臃奖?，用千斤頂撐開立柱，也導(dǎo)致立柱不可逆地形變，從上部底座和主框架安裝后定位銷無法復(fù)位可以說明，如圖2 所示。

圖2 主框架故障因素

主框架變形會造成上輥升降過程中4個(gè)軸承座接觸面摩擦力不均勻，使軸承受損，導(dǎo)致鑄坯跑偏。立柱腐蝕集渣導(dǎo)致設(shè)備水冷卻效果變差，繼而加重?zé)嶙冃危范氯灿绊懥溯佔(zhàn)永鋮s水的供給，軸承及輥?zhàn)永鋮s效果差也影響了其使用壽命。

1.2 二次減速機(jī)導(dǎo)致上輥配重不均

上輥傳動方式：電機(jī)—聯(lián)軸器—一次減速機(jī)—萬向聯(lián)軸器—二次減速機(jī)—輥?zhàn)?。二次減速機(jī)及上輥整體固定在安裝板上，液壓缸通過安裝板控制二次減速機(jī)及上輥升降。

因二次減速機(jī)側(cè)裝在上輥的傳動軸上，兩者形成一個(gè)整體，上輥傳動軸側(cè)偏重。無可靠的防偏裝置致使輥面壓下后不平衡鑄坯跑偏，軸承損壞，液壓缸負(fù)載不均衡密封圈磨損漏油，如下頁圖3 所示。

圖3 二次減速機(jī)導(dǎo)致上輥偏重

1.3 設(shè)備冷卻問題

帶有減速機(jī)拉矯輥冷卻水管路方向：二次減速機(jī)—軸承座—輥?zhàn)觾?nèi)部—外排，另一個(gè)軸承座單獨(dú)供水；自由輥冷卻水管路方向：軸承座—輥?zhàn)觾?nèi)部—軸承座—外排。因軸承座內(nèi)水通道窄易堵，采用串聯(lián)方式時(shí)，后續(xù)輥?zhàn)永鋮s不足。

軸承座內(nèi)，軸承冷卻不足。輥?zhàn)觾?nèi)水腔較小，而輥?zhàn)又睆捷^大，輥?zhàn)永鋮s不足。因冷卻不足導(dǎo)致軸承損壞及輥?zhàn)訅勖档?，如圖4 所示。

圖4 軸承座及輥?zhàn)铀皇疽鈭D

1.4 設(shè)備潤滑問題

設(shè)備水外排管道無固定，維修工將部分冷卻外排水沖機(jī)架，水進(jìn)入軸承座內(nèi)腔；油氣潤滑所用空壓風(fēng)含水量大，油水混合影響潤滑效果。

2 維修改進(jìn)

2.1 管理改進(jìn)

通過對拉矯機(jī)故障損壞成因分析，煉鋼廠加強(qiáng)對拉矯機(jī)管理的專項(xiàng)整改。對維修工下發(fā)拉矯機(jī)維修相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)手冊并培訓(xùn)學(xué)習(xí)，為保證維修精度專門制作相關(guān)維修及實(shí)驗(yàn)平臺，購置儀表測量工具等；對每臺拉矯機(jī)制作身份號碼牌，建立檔案，實(shí)時(shí)關(guān)注其在線使用情況及保養(yǎng)維修情況，明確維修、保養(yǎng)包機(jī)負(fù)責(zé)人，減少操作工不正常操作損壞設(shè)備情況。

2.2 維修恢復(fù)

1）主框架超出標(biāo)準(zhǔn)予以報(bào)廢處理，尚能修復(fù)的，采用弱酸浸泡清洗疏通堵塞的水通道。導(dǎo)槽磨損超標(biāo)的更換耐磨Mn 鋼系列材質(zhì)。

2）新增空壓風(fēng)干燥裝置，使水管路及潤滑管路恢復(fù)。拉矯機(jī)本體水管路改造為并聯(lián)方式，軸承座及輥?zhàn)臃謩e供水，潤滑分配器前新增Y 型過濾器。

2.3 技術(shù)改進(jìn)

2.3.1 輥?zhàn)痈膹?fù)合式

輥?zhàn)痈膹?fù)合式，增加輥?zhàn)觾?nèi)水腔直徑，加強(qiáng)冷卻效果，如圖5 所示。

圖5 復(fù)合式輥?zhàn)?/p>

2.3.2 軸承座新增水口

軸承座新增兩個(gè)水口，便于在線疏通管路。原管路直徑增大加強(qiáng)冷卻效果，如圖6 所示。

圖6 軸承座新增水口（mm）

2.3.3 減速機(jī)新增防跑偏裝置

減速機(jī)新增防跑偏裝置，在減速機(jī)下方焊接固定板，安裝螺栓頂在主框架上。通過增加輔助支撐，保證上輥運(yùn)行水平，如圖7 所示。

圖7 減速機(jī)新增防跑偏裝置

2.4 拉矯機(jī)機(jī)架的改形設(shè)計(jì)

國內(nèi)小方坯拉矯機(jī)多采用五輥連體式矯直機(jī)，其技術(shù)完善、結(jié)構(gòu)緊湊。煉鋼廠根據(jù)目前1號機(jī)鑄坯品種較少、工藝穩(wěn)定、高拉速的生產(chǎn)要求，而目前所用分體式拉矯機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作量大，決定對拉矯機(jī)進(jìn)行改形?？紤]到目前底座梁已定型，工藝矯直點(diǎn)已固定，結(jié)合五輥型拉矯機(jī)傳動特點(diǎn)，改造為單機(jī)架直連式拉矯機(jī)。

改形設(shè)計(jì)原則如下：

1）拉矯機(jī)綜合傳動速比與原有拉矯機(jī)保持一致，即同等頻率給定情況下，拉矯機(jī)驅(qū)動輥線速度與原拉矯機(jī)相同，不需調(diào)整PLC 程序及變頻器參數(shù)，直接接電即可運(yùn)行。

2）拉矯機(jī)安裝尺寸與原拉矯機(jī)相同。即底座螺栓孔尺寸、形位尺寸不變動，滿足直接安裝要求，預(yù)留足夠螺栓緊固位置。

3）拉矯機(jī)下輥與鑄坯接觸面高度與原拉矯機(jī)相同，保證安裝后，外弧線矯直點(diǎn)無變化。

4）拉矯機(jī)油缸設(shè)計(jì)有足夠行程，壓下及抬升開口度與原拉矯機(jī)相同。

優(yōu)化設(shè)計(jì)方面：拉矯機(jī)自由輥、上拉矯輥和下拉矯輥輥?zhàn)釉O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采用復(fù)合輥形式，保證輥面，軸承位置足夠的冷卻效果，輥?zhàn)痈鞑考馁|(zhì)選用相同的耐磨等級高材質(zhì)（42CrMo），具有較好可焊接性能便于后期修復(fù)，自由輥及下拉矯輥需設(shè)計(jì)輪緣；拉矯機(jī)自由輥、上拉矯輥和下拉矯輥裝配，軸承冷卻靠輥?zhàn)铀鋮s，軸承座不需設(shè)計(jì)單獨(dú)冷卻水回路，軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為剖分式，接觸面密封不漏油；拉矯機(jī)水路冷卻設(shè)計(jì)濁環(huán)水管路（輥?zhàn)印C(jī)加本體冷卻），各部件外排水有專門水管。凈環(huán)水管路（減速機(jī)、電機(jī)、油缸冷卻），本體冷卻管路盡量選用硬管、并聯(lián)管路設(shè)計(jì)，減少設(shè)備串聯(lián)管路。改造后拉矯機(jī)如圖8 所示。

圖8 改造后的拉矯機(jī)

3 結(jié)語

煉鋼廠通過對拉矯機(jī)故障原因分析，采取了對應(yīng)的維修改進(jìn)措施，通過一年的努力，連鑄機(jī)設(shè)備穩(wěn)定性提高，故障率下降，保障了生產(chǎn)順行。