棒材生产线450吨摆动式冷飞剪的维修与改造

棒材生产线450吨摆动式冷飞剪的维修与改造 棒材生产线450吨摆动式冷飞剪的维修与改 造 2010年第5期 昆钢科技 KungangKeji2010年11月 棒材生产线4501]~摆动式冷飞剪的维修与改造 陈斌 (红河钢铁有限公司) 摘要针对棒材生产线450t摆动式冷飞剪在生产中出现的问题进行了分析,找出了问题的根源,并进行了 有效的维修处理,同时对摆动式冷飞剪的润滑,机械部份等一些不合理的设计进行了技术改造.改造后的 冷飞剪满足了红钢80;b-~4,棒材轧钢生产线的生产要求. 关键词摆动式冷飞剪维修改造 MaintenanceandRenovationof450tColdFlying ShearwithSwingforBarsProductionLine ChenBin (HongHeIronandSteelCo.,Ltd) AbstractSomeproblemsof450tonscoldflyingshearwithswingforbarsproductionlinewere analyzed inthispaper,therootoftheproblemwasfoundout,effectivemaintenancewascarriedout,mea nwhile, unreasonabledesignforlubricationandmechanicalmovementofcoldflyingshearwithswin g wereinnovated.Coldflyingshearafterrenovationmeettheproductionrequirementsofbarsr ollingmillin HongHeIronandSteelCo.,Ltd. KeyWordscoldflyingshearwithswing;maintenance;renovation 1前言 红河钢铁有限公司80万吨棒材轧钢生产线,安 装了太矿精铸公司制造的450t摆动式冷飞剪(以下 简称冷摆剪).该冷摆剪在投入使用初期出现了一 些故障,对棒材生产产生了影响,钢材产量迟迟达 不到设计指标.经过对设备的熟悉和了解,弄清了 设备的结构原理,找到了问题的根源,通过有效的 维修处理和有针对性的技术改造,450t冷摆剪正常运 行,满足了红钢80万吨棒材生产的要求. 2450t冷摆剪主要结构 图1为450t冷摆剪结构图,来料经磁性链辊道 (1)进入剪切机,剪切机为双偏心对切式摆动飞 剪,剪切机构由偏心轴挂在固定机座上,剪切机构 上部由偏心轴带动,剪切机构下部由曲柄连杆带 动,并于剪切的同时摆动而构成摆式飞剪(2).两 直流电机并联+主减速机+双偏心曲轴剪切机构构成 剪切传动装置(3);直流电机+减速机+曲柄连杆机 构构成摆动传动机构(4).剪后安装,剪后升降辊 道(5). 昆钢科技2010年第5期 1 2二—I4…一一 —\一… :?jL'—譬'l?叼:—叠譬lI-I-二t_——r一?F—][=】:? 需…乓乓,.,硝 L, 篓_,,?虹 1一磁性链辊道;2一飞剪本体;3一剪切传动机构; 4一摆动传动机构;5一剪后升降辊道 图1450t冷摆剪结构图 Figure1Chartof450tColdSwingShear 3冷摆剪运行中出现的问题及原因分 析 3.1剪前磁性链辊道出现的问题 带动剪前磁性链辊道的电机减速机,功率 15kW.原设计采用悬臂式结构.在剪前磁性链辊道 运行时,由于链板运行轨迹不是光滑的运行轨道. 使电机减速机运行时,剪前磁性链辊道震动比较 大,安装在电机尾部编码器随之发生振动,造成编 码器读数不准,信号反馈误差偏大剪切精度不能满 足要求. 剪前磁性链辊道上面各安装有14块永磁材料链 板和14块非永磁材料的链板,每块链板重达34kg,全 部链板共重952kg.因此,在链条带动如此重量的链 板运转时,经常会发生链条断裂事故,更换链条时 间又长,由此造成的事故,每次停车都要影响到全 线停产数个小时. 剪前磁性链辊道安装有链条张紧机构,目的是 将连接链板的链条张紧,使安装在链条上的磁性链 板不容易吸附在支撑板上,减少链板和支撑板的磨 损.但在实际使用过程中,原设计结构中,由于剪 前磁性链辊道的振动,使剪前磁性链辊道链条张紧 机构经常发生故障,经常造成链板和机架磨损,同 时,在剪前磁性链辊道转动过程中,由于磁性链板 和支撑板发生磨损碰撞,生产现场噪音很大. 3.2冷摆剪本体出现的问题 剪芯,锥套间隙及调整存在的问题:1)冷摆剪 立柱大螺帽松动;2)上刀座曲轴大轴承座双头螺柱 断裂;3)冷摆剪曲轴压盖螺栓绷断;4)四立柱内 锥套脱落,破损;5)下摆减速机连杆脱出;6)主 联轴器联接螺栓断裂;7)曲轴锁紧螺母脱出;8) 联轴器损坏,鼓型齿断裂;9)主机架,主减速机, 下摆减速机基础松动. 由于冷摆剪四根立柱是固定在下刀座上,上刀 座是在四根立柱上滑动剪切成品钢材,所以要求 四根立柱锥套间隙都要达N0.1—0.15mm的要求,过 小会造成锥套与立柱的磨损增大,导致设备的负荷 无限制增加,造成机架,减速机,联轴器,螺栓松 动,断裂.过大会造成上刀座在四根立柱上滑动间 隙大,摆动造成上下刀片刃口剁刀,或是刀片间隙 大,成品剪切端面弯曲达不到要求,造成设备振动 加大. 前锥套结构见图2.调整方法为:松开保护罩一 松开锁紧螺母一调节调整螺母一用塞尺检查间隙一 拧紧锁紧螺母一安装保护罩. 1一锁紧螺母;2一保护罩;3一调整螺母;4一调整锥 套(1'30);螺柱;6__固定锥套(1"30) 图2改造前锥套结构及调整方法 Figure2TaperSleeveStructureandAdjustment MethodsbeforeRenovation 2010年第5期陈斌:棒材生产线45O吨摆动式冷飞剪的维修与改造 调整锥套是由铜瓦剖分成两半组成,调整时 需用塞尺测量,很难掌握尺寸,特别是下锥套的调 整难度更大,上下八付锥套调整会相互影响调整间 隙,很难保证达到要求.锥套间隙调整好后需用 螺栓,锁紧螺母固定斜吊在螺栓上调整锥套.因锥 套装有防护罩,平时观察不到螺栓及锁紧螺母的松 动情况,在生产过程中,由于剪切振动及锥套的磨 损,造成锁紧螺母,螺栓松动,甚至螺柱脱出,常 导致锥套间隙变大,锥套脱落,发生设备事故. 自润滑系统经常出现润滑泵停止工作,过滤器 堵塞等问题,造成冷摆剪曲轴上安装的轴承烧毁的 事故.同时,润滑泵运转噪音大;冷摆剪剪芯的内 锥套,轴承等处,自动泵打干油时间过长,干油润 滑点注油效果不易掌握. 主传动减速机上主联轴器的制动器和下摆联轴 器制动器,由于制动器刹车皮和联轴器制动板的间 隙比较小,当联轴器随减速机转动时,制动器刹车 皮和联轴器制动板经常发生摩擦现象,制动器信号 反馈经常有误,影响正常设备运转. 上刀座压紧装置经常发生弹簧断裂,缸体损 坏,使压下机构影响生产作业;下托辊装置气动系 统经常发生故障,使棒料不能正常喂人剪切位置. 4冷摆剪的技术改造 4.1剪前磁性链辊道的改造 带动剪前磁性链辊道的电机减速机,重量为 169kg.如此重量的电机减速机,悬挂在剪前磁性链 辊道机架的侧板上,总是随着剪前磁性链辊道的振 动不停地发生上下摆动.为了消除减速机的摆动现 象,取消了悬臂式电机减速机,改用同型号的落地 式电机和减速机替代,在电机减速机下部增加钢筋 混凝土基础,将落地式电机减速机用螺栓固定在基 础上. 剪前磁性链辊道原设计的链条采用焊接式结 构,焊接式链条在运行时,经常在焊接连接处断 裂.为此,将焊接式链条改进为整体锻造式链条. 同时,对链条材质,热处理也都进行了改进. 剪前磁性链辊道链条原设计张紧机构,为机架 内嵌式,采用螺栓螺母顶紧方式.但此张紧结构, 在剪前磁性链辊道振动过程中,经常发生螺母松 动,链条不能张紧的问题.经过研究试验后,将此 张紧机构改为螺栓弹簧复合张紧结构形式,同时, 将张紧机构安装在侧板外面,使张紧机构由刚性张 紧,变成了弹簧弹性张紧. 4.2冷摆剪本体改造 经过对锥套结构进行认真分析后采取以下改造 措施:通过对锥套图纸的认真分析,发现锥套的锥 度为1:30,意味着只要锥套移进或移出1mm,锥 套与立柱的间隙就增大或缩小0.33mitt.根据锥度关 系,首先把四根立柱八个锥套压紧为零间隙,并根 据锥度采用计算垫片的厚度来调整锥套与立柱的间 隙,如:增加lmill为0.33mm间隙,图纸要求达到 0.1—0.15mm,就垫7—10mm垫板进去,不用塞尺测 量,方便快捷准确;最后用螺栓压紧锥套及垫板, 锥套固定面积大,牢固不易松动.同时取消了防护 罩,以方便检查紧固螺栓.改造后锥套结构及调整 方法见图3. 改造后锥套调整方法:压紧调整锥套间隙至 零一根据锥比计算出控制间隙的垫片厚度一松开锥 套调节压紧螺栓一退出锥套一垫入相应厚度垫片一 拧紧锥套调节压紧螺栓. 1一锥套调节压松紧螺栓;2—10mm调整垫片;3—7 mm调整垫片;4—1mm调整垫片;5—2mm调整垫片;6一固 定锥套(1:30)7一调整锥套(1:30) 图3改造后锥套结构及调整方法 Figure3TaperSleeveStructureandAdjustment MethodsafterRenovation 昆钢科技2010年第5期 针对润滑泵和过滤器经常发生故障等润滑问 题,经过有关技术人员的现场分析研究,考虑到该 减速机是启停工作制,在每次齿轮开始转动时,都 将产生对油液的撞击和飞溅,所以,决定取消整个 外接润滑系统,同时,将润滑油液面添加位置提高 到接近分箱面.针对冷摆剪机芯内锥套,轴承等处 干油注油时间过长,注油效果不易掌握等问题,对 需要注油的关键部位,采用点对点注油的办法. 在飞剪正常工作时上传动联轴器的制动器和下 摆联轴器制动器不工作,在检修时,制动器才使 用.所以,取消制动器.每次检修时,额外采取制 动措施. 针对减速机出轴和剪芯曲轴不同心(经过现场实 际测量.~一--轴中心偏差4mm)的问题,利用年检重新将 冷摆剪的地基进行了处理,确保了二轴同心度不大 于0.1mm,还专门制定了每次更换剪芯时,必须脱开 联轴器,先测量同轴度的制度,并规定二轴同轴度 不得大于0.1mm. 针对冷摆剪机芯立柱下部固定螺母容易振动松 开的现象,采取了在立柱螺母直线段焊接一段防松 块的办法. 针对冷摆剪上刀座压紧装置和下托辊装置气动 系统经常发生故障,棒料不能正常喂入剪刃中间的 现象,专门设计制作了一个喇叭口状的扁平喂料装 置. 5改造后效果 对剪前磁性链辊道的悬臂式电机减速机改造为 落地式电机减速机后,电机减速机不再发生振动, 编码器反馈信号比较稳定.将焊接式链条改进为整 体锻造式链条,热处理工艺也都进行了调整,现在 整体锻造式链条的使用寿命大大提高.将张紧机构 改为螺栓弹簧复合张紧结构形式,并同时将张紧机 构安装在侧板外面,使张紧机构由刚性张紧,变成 了弹簧弹性张紧,使用效果非常好. 对冷摆剪本体的锥套间隙结构及调整改造后, 取得如下效果:1)冷摆剪剪芯振动减小,剪芯连接 螺栓绷断的现象减少;2)四颗立柱摩擦后的温度降 低,存油时间较长;3)立柱锥套调整方便;4)剪 刃刀片间隙稳定,避免剪刃对刀和因剪刃间隙较大 产生的剁刀及振动过大的情况;5)剪芯使用寿命得 到大幅度延长,大大提高了剪切产量;6)检修维护 强度降低. 其它检修改造也达到了相应目的,使450t摆动式 冷飞剪故障率大大减少,保证了生产的顺行. 6结论 经过对红钢棒材生产线450t冷摆剪的技术改 造,并制定合理的操作制度和维检制度,450t冷摆剪 在棒材生产中运行平稳,生产作业率逐月上升.使 450t冷摆剪满足了红钢80万吨棒材的生产要求.实践 证明,对450t冷摆剪的技术改造是成功的. 参考文献: 【1】王子亮.螺纹钢生产工艺与技术【M】.北京:冶金工业 出版社,2008年 【2】高晋芳.450t摆动式冷飞剪的研制【J】.机械管理开 发.2004(21 【3]刘培登.摆动式冷飞剪国产化改造【J】.冶金设备管理 与维修.2005(3) [4】安斌.350t摆动式冷飞剪的开发与研制fJ】.山西机 械.2003(31