作者:丁元剛
(日照(zhào)市高級技工學校培訓處)
日照鋼鐵公司H型鋼廠(chǎng)是(shì)一家以生產H型鋼、槽鋼、工字鋼為主的軋鋼生產企業。H型鋼生產(chǎn)主體設備(bèi)從意大利達涅利公司引進,電氣自動(dòng)化控製係(xì)統源自德國(guó)西門子,部分輔助設備由意大利達涅利公司設計、國內(nèi)製(zhì)作而成。加熱——熱送——粗軋——連軋短流程生產(chǎn)工藝,熱(rè)裝率90%,經濟節能,其技術裝備和(hé)自(zì)動化程度屬先進水平。生(shēng)產過程采用(yòng)計算機自動化控製,萬能軋機為(wéi)盤式(shì)無牌坊軋機,結(jié)構緊湊,軋機剛度高,並實現了機架離線(xiàn)組裝,離線調整,在線整機架更換的快速(sù)換輥技術。萬(wàn)能軋機和軋邊機組成的十機架連續精軋(zhá)機組(zǔ),微張力控製,變形均勻,產品尺寸(cùn)精度高。主導產品—H型鋼是國家十五(wǔ)期間重點推廣的十項技術進步產品(pǐn)之一,是一種具有優良的力(lì)學性能(néng)和優越的(de)使用性能的經濟斷麵鋼材,它結構自重輕,強度高,抗災能力強;連(lián)接方便,設計風格靈活豐富;便於機械加工、結構安(ān)裝,還(hái)易於(yú)拆除和再用。以(yǐ)H型鋼為主的鋼結構,工程施工速度快、精(jīng)度高,安裝方便,質量易於保證(zhèng)。並且占地麵積小,能有效地保護環境(jìng),適合於全天候施工。在世界發達國家應用廣泛、發展(zhǎn)迅速。H型(xíng)鋼廣泛用於工業和民用建築、鐵道橋梁、市政建設(shè)、高(gāo)速(sù)公路、核(hé)工業、造船(chuán)業、航(háng)天工業、石化工業等諸多(duō)領域。
升降移送鏈是H型鋼生產線Z主要的機械之一,是一種有升降機構的連續輸送機械。其主要由(yóu)液壓缸,一組移送鏈由四條鏈臂及鏈條、四套獨立拐臂(每(měi)套拐臂支撐一條鏈臂)、拐臂軸承座、SKFuc220軸承、調節杆、SAE60關節軸承、銷軸(zhóu)等組成。雖然不同型號的(de)升降移送鏈拐臂軸承座的形(xíng)式和(hé)布(bù)置方式(shì)不盡相同,但主要結構和基本組件上相同的。本設計是表著Z通用的(de)原則進行設計的。
軸承座是Z主要的原件之一,其設計的性(xìng)能的好與否,直接(jiē)關係到整個係統,所以其的設計至關重(chóng)要。考慮到以上所述的重要性,本設計采用Z通用的軸(zhóu)承座一剖(pōu)分式軸承座。本設計之所以采用剖分式軸承(chéng)座是因為其有如下優點:拆卸維修方便,檢查維護方便,承載(zǎi)強度高。這些都(dōu)是剖分軸承座所必要的。
BD粗軋升降移送鏈的作用:BD粗軋移送鏈就是將從加熱(rè)爐熱送過來的鋼坯通過升降移送(sòng)鏈(liàn)臂鏈條傳輸到粗軋入口輥(gǔn)道,再通過輥道輸送到粗軋機進行粗軋。
BD粗軋升降移送鏈的結構:一組移送鏈(liàn)由(yóu)四(sì)條鏈臂及鏈(liàn)條、四套(tào)獨(dú)立(lì)拐(guǎi)臂(每套拐臂支撐一條鏈(liàn)臂)、拐臂軸承座、SKFuc220軸承、調節杆、SAE60關節軸承、銷軸及一件液壓缸等組成。升降係統由液壓傳動聯接拉(lā)杆連接四件拐臂,通過液壓缸伸縮控製升降移(yí)送鏈高低。
改造原因及方案:
任何機械設(shè)備從投產使用開始,都會(huì)由於磨損、腐蝕、維護不良、操作(zuò)不當或設計缺陷等原因而使技術狀態發生變(biàn)化,導致機械設備的性能、精度和效率不(bú)斷下降;還可能在生(shēng)產過程中(zhōng)發生故(gù)障或損壞。原安裝移送鏈拐臂軸承座為標準件,材質為(wéi)鑄鐵(tiě),整體很單薄且脆,在設備的正常使用過程中,由於(yú)此處(chù)有時操作人員(yuán)操作不當會致使熱(rè)鋼坯撞擊鏈臂連帶損(sǔn)傷再(zài)加上本(běn)身設計的缺陷(xiàn)、摩擦、高溫和腐蝕等(děng)長期作用極易造成軸承(chéng)座碎裂。影響了設備的精度、性能和效率,甚至發生過嚴重的(de)設(shè)備損壞事故。在生產過程中,機械設備的損壞形式有事(shì)故損壞、自然磨損和腐蝕(shí)磨損等三種(zhǒng)。
事故磨損是指(zhǐ)由於操作(zuò)不當、維護不良或設計缺陷等原因造成(chéng)的設備損壞(huài)。這是人為的損壞(huài),是可(kě)以避免的。
自然磨損(sǔn)的具體原因主要有以下幾種:
1)摩擦引起的磨損。機械零件在作(zuò)相對運動時,其摩擦表麵上的微(wēi)小峰(fēng)穀互相擠壓,使脆性表層逐漸(jiàn)脫落而磨損。①氧(yǎng)化磨損。零件相對運動表麵上的微小峰穀與空(kōng)氣中的氧化合(hé)成而生成(chéng)與基體金屬接合不牢的(de)脆性氧化物,該氧化物(wù)在(zài)摩擦中極易脫落,產生的磨損稱為氧化磨(mó)損。②摩擦生(shēng)熱磨損當零件(jiàn)在高速重負荷和潤滑(huá)不良的情況下工作時,在表麵峰穀(gǔ)處由於摩擦(cā)而產生高溫、接觸點硬度及耐磨性(xìng)下降,甚至發生粘連、撕裂現象。這(zhè)種磨損(sǔn)稱為摩擦生熱磨損。③硬粒磨損。如果零件的運動表麵組織不勻,存在硬顆粒,或零(líng)件的運動表麵間落入沙粒、摩屑、切(qiē)屑等雜質(zhì),零件在相對(duì)運動中,硬粒或雜質會使零件表麵擦傷甚至形成溝槽,這種磨損稱為硬粒磨損。④點蝕磨損。齒輪、軸(zhóu)承等滾動接觸(chù)表麵,在相對(duì)過程中(zhōng)周期性地受(shòu)到很大的接觸壓力,長時間作用,金屬表麵產生(shēng)疲(pí)勞(láo)現象,使(shǐ)得(dé)零件(jiàn)表麵上產生微小裂紋和剝蝕,這(zhè)種磨損稱為點蝕(shí)磨損。
2)化學(xué)腐蝕作用引起的磨損。運動零件表麵受到酸、堿、鹽類液體或有害氣體的侵蝕,造(zào)成生鏽或(huò)腐蝕,加快了磨損過程(chéng),這種磨損稱為化學腐蝕作用引起的磨(mó)損。
3)高溫作用引起的磨損。運動零件長期在高溫(wēn)狀態下工作(zuò)時,金屬(shǔ)的金相組織或化學成分發生變化(huà),使零件表(biǎo)麵的耐磨性、硬度降低,加快了磨損過程。這種磨損稱為高溫(wēn)作用引起的磨(mó)損。
腐(fǔ)蝕損壞:設備上的非運動零件,由於與水、酸、堿(jiǎn)、鹽等液(yè)體或有害氣體長期接觸,造成生鏽或被腐蝕而(ér)損壞,稱(chēng)為腐蝕損壞。
原軸承座設計結構(gòu)為整(zhěng)體件,在更換軸承時,拆(chāi)卸軸(zhóu)承座很不方便,每次在更換完調整軸承座位置時極不方便,另外在調整(zhěng)時也很容易把軸承座打碎。
一旦軸承座碎裂後,不得(dé)不重新更換一套拐臂(一套包括:拐臂、軸、軸承、軸承座),這樣加大了成本消耗和檢修的工作量。
改造方案:
1)為更換升降移送鏈拐臂軸承座時方便(biàn)快捷,減少工作量,提高更換(huàn)效率,將軸承座改為上下分體剖分式軸承座。
2)同時為節約成本,提高軸承座強度,增加軸承座的現場實用性,將原來的標準鑄鐵件,改為Q235或45#鋼加工件。
實施效果:
改造後的軸承座結(jié)構形式通過改造後跟蹤觀察,可以看到拐臂軸承座的運行效果較好,能夠保證(zhèng)軸承座的強度,同時(shí)方便了軸承座的更換安裝,減少了檢修(xiū)工作(zuò)量(liàng),整改後達到預期效果,效果較好。
效(xiào)益分析:
通過技改改(gǎi)造,升降移送鏈拐臂軸(zhóu)承(chéng)座的強度得(dé)到了提高,減少了設備事故,減少(shǎo)了備件材料的消耗(拐臂軸、拐臂、軸承);因軸承座(zuò)問題的更換(huàn)牽扯的備件成本約合:2510元;共計4組:成本每年至少節約10040元;其中備件更換的人員工時節省費用無法計算。