258pqf机组芯棒循环系统中回转臂对芯棒损伤探究

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1、258PQF机组芯棒循环系统中回转臂对芯棒损伤探究　　摘要：本文介绍了258PQF机组芯棒循环系统的设备结构，结合生产过程中设备使用情况，主要分析回转臂设备在运行期间对芯棒所造成的损伤的原因，通过研究以及对传动轴联轴器的改进，在一定程度上解决了制约问题，提高了钢管内表面质量，降低了芯棒的消耗以及备件费用。关键词：回转臂，传动轴，鼓型齿式联轴器，过盈联轴器中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：背景介绍5258PQF机组采用7支芯棒循环，6机架轧机限动芯棒轧制。在生产过程中，芯棒的损伤主要有以下几种情况：一是芯棒表面由于轧制造成的拉伤，产生的主要原因是，高钢

2、级的轧制时芯棒表面润滑不良，毛管尾部铁耳子被附带进毛管；二是芯棒断，分析芯棒断之前有必要介绍一下芯棒的组成方式，258机组的芯棒总长29.5m，由三段组成，工作段、连接杆、尾柄三部分，各部分之间采用梯形螺纹连接，如图1所示。芯棒断的原因有工艺原因，如轧制过程中芯棒抖动过大，硼砂吹扫不均匀等。还有就是芯棒循环运输过程中受到的机械损伤。本文主要介绍芯棒在循环过程中，由于移送回转臂动作的不稳定造成芯棒表面和连接螺纹的损伤。图1芯棒示意图芯棒完成一次轧制后返回到前台后，通过3#会回转臂由轧线翻转至返回辊道上，由返回辊道运输至冷却站1#回转臂处，通过冷却站1#回转臂翻转

3、至冷却站进行冷却，水平已送装置将芯棒送至2冷却站2#回转臂处，继续冷却，达到温度要求后翻转至运输辊道上，通过运输链、运输辊道运到1#回转臂处，由1#回转臂把芯棒从运输辊道上翻转至预穿辊道上，同时，芯棒尾柄部分翻入预穿齿条夹持头内，由预穿齿条把芯棒推入毛管内，再由2#回转臂把穿有芯棒的毛管翻至轧线进行限动轧制。图2限动循环区域1—3#回转臂2—2#回转臂3—1#回转臂4—返回辊道5—冷却站2#回转臂6—冷却站1#回转臂7—水平移送装置故障原因分析5在芯棒循环的过程中，芯棒经过5次回转臂的翻转，而每套回转臂只有5每个组臂体托起芯棒，通过图3单体回转臂臂体图可看到每

4、个单体臂体托盘托起芯棒的位置分布情况。齿式回转臂相比链式回转臂在运行过程中，由于齿侧隙在使用过程中不断加大造成在翻转过程中，从高位到低位动作过程中托盘摆动量增大，同时，由于整套回转臂分别固定在3段传动轴上，每两段轴之间通过鼓形齿联轴器联接，鼓形齿联轴器在使用过程中，内、外齿套的齿侧隙在使用过程中也会不断地增大，从而造成远离减速机处的轴摆动量更为大。前段臂体在回转过程中，由于托盘摆动大，造成芯棒与托盘的滑动摩擦而损伤芯棒外表面。同时，造成芯棒工作段与连接杆之间产生相对转动或者相对转动的趋势，从而造成两者之间的链接螺纹损伤。前者造成芯棒表面划伤进而在轧制过程中影响

5、钢管内表面质量，后者使芯棒各段之间连接强度降低容易使芯棒从连接处发生断裂。图3回转臂单臂体设备图改进措施5要解决上述问题，就要使回转臂在翻转过程中的托盘摆动量达到最小，而设备的使用维护是有周期限制的，整套回转臂的使用周期是4~6个月，根据以往的使用经验，在接近后半个使用周期时，各段传动轴之间的鼓形齿联轴器内部的齿侧隙就已经开始增大，远离减速机处的第3#传动轴上安装的臂体托盘在使用过程中的摆动量就达到最大，而由于该段托盘接触的恰好为系帮的工作段，因此就会出现上述的结果，芯棒表面磨损严重，芯棒连接处发生断裂等情况。基于上述原因，如若取消联轴器，将各段轴做成通轴套件

6、会消除各段轴之间的相对摆动，但是由于要做整根通轴长度很长，难以找到合适的机床加工，而且难度也较大，成本较高，经济上不划算，于是经过多年的摸索，借鉴穿孔主机主传动的连接方式。根据公差配合的计算，在两段轴联接的地方不采用鼓型齿联轴器连接，而采用一个大过盈量的连接套，把两个轴联成一个套轴，如图4所示，这样两根相对较短的轴的加工成本和材料成本相对低了很多，加工难度也的得到了降低，但在作用上起到了整根轴的使用效果。该配合选用H7/x6的配合尺寸，在安装时，对外套进行加热，待其膨胀后安装，通过中间排气孔排气。在拆卸时，对加油孔进行打压高压油将轴与套分离。图4过盈联轴器5采

7、用这种结构的回转臂组件，在工作翻转过程中运行平稳，芯棒在托盘运动时基本消除了摆动的现象，彻底解决了芯棒在工作段与连接杆中间发生断裂的问题，同时也降低了托架对芯棒的磨损，延长了新棒的使用寿命。在设备维护和使用上也减少了成本，购买一个联轴器的价格是制作一个连接套价格的几倍，而且维护点多，维护工作量大，尤其是在高温和有水冲刷到的部位。鼓型齿联轴器每年都要更换新件，每个单体联轴器的价格都在两万元以上，每年全整个芯棒循环区域需要消耗鼓型齿联轴器8个左右。参考文献［1］闻邦椿.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2010［2］大过盈量联接的装配和拆卸［J］.煤矿机械

8、，2001(10)［3］余俊.机械设计