杜（dù）靜　周（zhōu）利

（重慶鋼鐵股份有（yǒu）限公司維護檢修部，重慶（qìng）　400080）

　摘　要：重鋼4100mm生產線的主電機高壓銅（tóng）管因初期選項不（bú）合理造成故障頻繁，影響較大。維護單位在維護檢修的過程中通（tōng）過不斷摸索、不斷試驗和改進，將主電機的高壓油管從高壓軟管（guǎn）到T型頭（tóu）的改進（jìn），Z終延長其使用壽命。實踐證明，改進取得（dé）了良好的（de）效果。

　　關鍵（jiàn）詞：重鋼；4100mm生產線；粗精軋主電機；軸承座；高壓油管

　　1　概述

　　4100mm生產線自投產以來（lái）一直承擔寬厚（hòu）板生產任務。在型號（hào）多元化、競爭白熱化、利潤扁平（píng）化的今天，生產線一直追求著軋製難（nán）度更（gèng）大、質量要求更高的產品。在當代工業迅猛（měng）發展的今天，自動化的高效率生產已經是（shì）保證企業生存發展的重要條件，沒有產能何來發展一說，而製約生產順行的每一個設備隱患都需（xū）要所有設備工作者重（chóng）視並改良。本文探討的是（shì）關於4100mm生產線粗精紮主電機軸承座高壓油管。由於其作（zuò）用重要、拆裝耗（hào）時、容錯率低、影響麵廣等諸多因（yīn）素，無疑是眾多設備隱患中較為突出的一件。

　　2　相關設備簡介

　　2.1粗軋機

　　4100mm粗軋機為一台四（sì）輥（gǔn）可逆式粗軋機，在機（jī）架窗口中（zhōng）安裝有四根軋輥，中間兩根為工作輥，其傳（chuán）動端為扁頭，通（tōng）過十字頭式接軸分別與上下主電機相連，通過電機傳動使上下工作輥相對轉動（dòng）。

　　粗（cū）軋機具有高剛性（xìng）的特點，淨（jìng）重達339.5t的牌坊和直徑（jìng）Φ2200mm的支承輥，機械淨壓靠剛性模數超過7900kN/mm。

　　傳動端裝配有2×6000kW交流變速主電機，電機轉速為（wéi）40/100r/min，Z大軋製力矩為2×3938kNm。

　　2.2精軋（zhá）機

　　重（chóng）鋼4100mm四（sì）輥精（jīng）軋機包括（kuò）精軋主傳動、機前工作（zuò）輥道（dào）、機後（hòu）工作輥道、機前推床、機（jī）後推床、精軋快（kuài）速換輥裝置等。前接粗軋機區域設（shè）備，後接ACC快冷、矯直機等（děng）。其工作原理與粗（cū）軋機類似，在機架窗口中安裝有（yǒu）四根軋輥（gǔn），中間兩根為工作輥，其傳動（dòng）端為扁頭，通過十字頭式（shì）接軸分別與上下主電機相連（lián），通過（guò）點機傳動使上下（xià）工作輥相對轉動。

　　精軋機具有高剛性的特點，淨（jìng）重達（dá）335t的牌坊和直徑Φ2200mm的支承輥，機械淨壓靠剛性模（mó）數超過8000kN/mm。

　　傳動端裝配有2×8000kW交流變速主電機，電機轉速為60/130r/min，Z大軋製（zhì）力矩為2×3502kNm。

　　3　主電機軸承座解析

　　3.1主電機軸承座工作原理

　　在粗軋主電機區域共有上下兩台主電機呈上下錯置，由於下主電機距離軋機距離更遠，因此（cǐ）在傳（chuán）動端加設了中間軸承座用以分擔傳動軸的重量及保證（zhèng）聯軸器位（wèi）置。一台（tái）主電（diàn）機轉子及聯軸（zhóu）器約有75t重，兩台（tái）合約150t。這些重量均由五個軸承座內（nèi）軸瓦（wǎ）承擔。

　　由於其質量大、負荷高，無法使用常規軸承來降低力傳遞過程中的載荷摩（mó）擦係數，故使用了靜壓軸承，其為滑動軸承的一種，是利用壓力泵（bèng）將壓力潤滑劑強行泵入軸承和軸之間的微小間隙以承受載荷，靜壓軸承的供（gòng）油壓力比動壓軸承高得多（duō）。

　　而在日常生產使用中（zhōng）Z常遇見的突（tū）發情況就是在軸承座內負責將高壓油輸送（sòng）到軸瓦內的高壓油（yóu）管（guǎn）發生斷裂或（huò）破損。

　　3.2工作原理

　　此種運行方式的主要（yào）特（tè）點之（zhī）一，是在完（wán）全靜止的狀（zhuàng）態下，也能建立起承（chéng）載油膜，能保證在啟（qǐ）動階段摩擦副（fù）兩表麵也沒有直接接觸，這在動（dòng）壓軸承是不可能的，同時，啟動和運轉期間摩擦副均被壓力油膜隔開（kāi），滑動阻力僅來（lái）自流體粘性，摩擦因數小、工作壽命（mìng）長。

　　因此，啟動采用靜壓軸承的轉子時，必須先啟動（dòng）靜壓潤滑係統。

　　靜（jìng）壓軸承在運轉中，由於摩擦副（fù）有相（xiàng）對運動，故（gù）亦可能產生動壓效應，當動壓效應達到一定份額時，軸承成為動靜壓混合軸承。

　　為了滿足日常（cháng）生產，粗（cū）、精軋機的主電機軸（zhóu）承座高壓油管的油壓（yā）普遍在5～12兆（zhào）帕之（zhī）間。

　　3.3近期事故

　　2014年8月8日12∶53～18∶44粗軋下主電機驅動端高壓油管爆，原因分析：該電機軸（zhóu）承座高壓油管為焊接銅管，已使用14個月，金屬疲勞及接（jiē）頭形式不適用於該工況，使銅管接頭斷裂（liè）。

　　2014年6月13日13∶25～20∶40精（jīng）軋主電機下（xià）電機重車頭軸承座高壓油管斷裂，原因分析：通過對現場斷裂的高壓油管分析，油管的彎（wān）曲半徑過大，電機起製動頻繁對其不斷衝擊造（zào）成銅管磨損是此（cǐ）次油管（guǎn）在（zài）管（guǎn）口焊接處斷裂的主要原因。

　　自中厚板（bǎn）廠4100mm生（shēng）產線投產以來（lái），粗軋機主（zhǔ）電機軸承座加上精軋主（zhǔ）電機軸承座共十個軸承已（yǐ）經（jīng）多次發生軸承座內高壓（yā）油管造成的停軋事故。由於故障發生後，需要（yào）拆（chāi）開軸承座，吊出上（shàng）瓦蓋，翻出下軸瓦，才能對（duì）損壞的油管進行修複或更換，因此事故停軋時間普遍較長，影響較大，又因其隱藏在密封（fēng）的軸承座內，平時點檢人員在點檢中無法對其進行檢查，存在極大的未知性和突發性，是生產順行（háng）的瓶（píng）頸。加上地（dì）勢狹窄，環境（jìng）複雜，每次搶修時間緊張，拆裝精度要求較高（gāo），事故停機時間普（pǔ）遍較長，對（duì）檢修人員的業務能力要求也較高。此故障一直困擾著維護（hù）單位。

　　3.4事故原因分（fèn）析

　　在生產中，軋機咬鋼（gāng）的衝擊及軋製過（guò）程中的震動都（dōu）會通過連杆傳遞到軸承座（zuò）內。在長期的生產中，座內高壓油管不斷承受縱向衝（chōng）擊，這些力（lì）Z終會由（yóu）接（jiē）頭（tóu）部（bù）分承受，時間一長發生金屬疲勞是在（zài）所難（nán）免的。

　　4　高壓油管的發展與改（gǎi）進

　　4.1鋼絲編織高壓膠管

　　在中厚板廠4100mm生（shēng）產（chǎn）線投產（chǎn）之初就是采用的鋼絲編織高（gāo）壓油管，這種高壓油管主要由耐油（水）合（hé）成橡膠的內膠層（céng）、鋼絲編織增（zēng）強（qiáng）層組成。由（yóu）於耐壓性不足，在使用中會發生管壁裂（liè）開的情況，現已（yǐ）停用。實踐證明，設備安裝時的選型有（yǒu）誤，此類油管不適應4100mm產線這（zhè）樣環境惡劣、反複衝（chōng）擊較大的（de）工況。
　　4.2螺（luó）旋狀銅管（薄）

　　在淘汰（tài）掉鋼絲編織高壓油管後，維護單位試著開始采用這（zhè）種由銅管退火繞製而成的高壓油管。螺旋油管的特點是重量（liàng）輕（qīng）、強度高、耐腐蝕。缺點是由於（yú）不是原廠配套設備，必須自行在接（jiē）頭處焊上接頭，而且管壁較薄，僅為1mm，如果焊工（gōng）經驗不夠豐富（fù），在繞製和焊接的過程（chéng）中容易出（chū）現人為缺陷，在長期的使用（yòng）中有不確定性，曾多次（cì）發生過接頭斷（duàn）裂或（huò）彎曲半徑過小導（dǎo）致管壁破裂的事故，現（xiàn）已被迫棄用。

　　4.3螺旋（xuán）狀銅管（厚）

　　為了改進薄型銅管（guǎn），後又改進為另一（yī）種加厚型的螺旋（xuán）狀銅管，管壁（bì）達到2mm厚。但是，實踐中依然無（wú）法排除薄管壁（bì）銅管的問題，特別是接頭（tóu）處，由於彎曲半徑過大、承壓能力不足（zú），在彎曲半徑處仍是頻繁斷裂（liè），現已逐漸被替換。

　　4.4鋼絲編織高壓（yā）膠（jiāo）管（厚）

　　目前機上（shàng）使用（yòng）較多的為此種高壓油（yóu）管，其材質和結構均與（yǔ）種油管類（lèi）似，隻是對管壁進行了加厚，使油管能夠承受更（gèng）大的壓力。但此種油管為過渡性使用，改進的終極目標表為T型頭。

　　4.5T型頭油管

　　T型頭（tóu）油管（guǎn）是在綜（zōng）合以上油管的問題後Z新改進出的設計，材質上采用（yòng）高強度合金製成（chéng），強度高，形態（tài）固（gù）定，不易發（fā）生金屬疲（pí）勞。其一頭連接（jiē）下軸瓦進油孔，一頭連接高壓銅管（guǎn）。

　　此種改（gǎi）進Z大的優點是其對固有設備的延伸特點。在高壓油管發生破損或斷裂後，能快速地取下上端蓋，直接對下軸瓦的油（yóu）管進行更換，而不必依次拆開上軸瓦頂起軸及翻出（chū）下瓦，節省了大量（liàng）的（de）搶修時間。

　　此種改進不光簡化了搶（qiǎng）修過程，也在很大程（chéng）度上避免了突發事故。因其自身呈L型（xíng），在整個供油路線中承擔了Z大的拐點上（shàng）的壓（yā）力，降低（dī）了油（yóu）管破（pò）裂風險，同時縮短了軸承座內高壓油管的行（háng）程，避免了銅管大（dà）幅度的抖動，保障了接頭處的（de）可靠性。而設計時T型頭的尺（chǐ）寸與（yǔ）軸瓦完全契合，可延長其使（shǐ）用壽命。

　　5　結語

　　在中厚（hòu）板廠4100mm生產線投產的幾年裏，粗、精軋主電機一直牽動著各級領導和設備工（gōng）作者的心，作為廠內Z大型（xíng）的（de）電機，它完成著整（zhěng）個生產環節Z重要的任務。相比其龐大的身軀，僅一根看似纖細的油管就能看出這幾年設備工作者對其的諸多心血。設備的改進是永遠沒有終點的，不斷的完善，不斷的進取，我們一（yī）直走在路上。
 

來源：《中國高新（xīn）技術企業》2015年1期