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辊端轴套的优化设计可提高寿命并降低维护成本

发布来源:长兴科技紧固件 发表时间:2020-05-06 09:48 本文链接地址:http://www.sjzcxkj.com/hyzx/2020/0506_208.html 本文关键词:非标螺栓,非标螺帽,非标螺杆,非标轴,非标销,车削件,车床件,异形件
  某钢厂2 032mm热轧粗轧主传动接轴出现晃动,传动轴两端分别以电动机和工作辊为固定支撑点,传动轴大部分质量由平衡油缸支撑,工作辊扁头与辊端轴套是间隙配合且无润滑,在工作过程中会发生相对运动,产生磨损,由于辊端轴套及工作辊扁头磨损,导致传动轴晃动,引起设备工况恶化,十字包寿命降低,各部紧固螺栓断裂,辊端轴套圆角产生裂纹,导致设备停机。十字包及扁头套使用周期短,维修频繁,维修成本高,若处理不当甚至会造成重大设备损坏事故。
 
  从使用监测数据观察,辊端轴套内孔磨损呈外大内小扩口形式。通过现场查看以及和其他辊端轴套对比,比较终确定原因为传动轴辊端以扁头套圆弧及衬板安装面为定位面,由于该两面存在磨损,导致接轴不能完全定位,产生晃动。
 
一、辊端轴套结构
 
  辊端轴套是连接万向接轴与轧辊的重要传动件。图1所示为该钢厂辊端轴套结构,其主要由轴套和衬板两部分组成。该结构在使用过程中,由于辊端轴套扁孔圆弧面及衬板槽各面磨损量大,与工作辊配合间隙变大,导致主传动轴产生晃动,设备寿命不及预期。
 
 
辊端轴套的优化设计可提高寿命并降低维护成本
图1 辊端轴套结构
 
二、辊端轴套组件磨损量大的原因分析
 
  分析造成辊端轴套组件磨损量较大的原因如下:
 
  1)如图1所示,该辊端轴套与轧辊配合面较短,且无内、外定心结构。辊端轴套实际装配与轧辊为间隙配合,且使用过程中辊端轴套会出现周期性的轻微径向摆动,比较终出现孔口磨损大、底部磨损小的锥型,从而导致接轴出现晃动。
 
  2)辊端轴套中仅衬板面淬火处理,轴套扁孔圆弧面及衬板槽各面均为调质硬度,表面挤压强度较低,使用过程中易磨损。
 
  3)使用过程中,轧辊端冷却水容易从轧辊与轴套端面缝隙处进入辊端轴套内部,引起各配合面锈蚀,加速辊端轴套的磨损。
 
三、优化设计
 
  优化后结构如图2所示。
 
辊端轴套的优化设计可提高寿命并降低维护成本
图2 优化后结构
 
  (1)整体结构 原辊端轴套为衬板结构,衬板通过螺栓与轴套联接,工作过程中衬板受力作用造成螺栓松动。改进后设计方案为无衬板整体结构,避免螺栓松动的发生。
 
  (2)扁孔位热处理 轴套内孔扁位平面淬火,硬度45~50HRC,深度2.0~2.5mm。提高轴套表面的接触强度,从而降低轴套扁面的磨损。
 
  (3)圆弧面激光熔覆 轴套内孔圆弧面(φ 700mm)进行激光熔覆处理,堆焊耐磨合金,熔覆层硬度45~50HRC,深度2mm,提升耐磨、耐冲击性能。
 
  (4)增加与轧辊的定心装置 将辊端轴套φ 500mm圆弧面表面淬火处理,用以起定心作用,在轧辊端面增加定心环与φ 500mm圆弧面配合,如图3所示。
 
辊端轴套的优化设计可提高寿命并降低维护成本
图3 轧辊改制结构
 
  优化后辊端轴套在线磨损量大大降低,接轴传动平稳,使用寿命明显提升,降低了维护成本以及更换频率,满足了钢厂的使用需求。
 
  (5)轴套与轧辊间增加密封结构 轴套端面与轧辊之间的间隙用密封圈来包裹,密封圈一端固定在辊端轴套端面,另一侧套在轧辊头部,避免使用过程中轴套扁孔进水引起锈蚀而加速轴套的磨损。
 
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