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悬臂辊道传动系统改造

发布时间：2013-02-04 浏览次数：560

作者：陈延霞

　　摘　要：莱钢小型H型钢生产线开坯机前后辊道在实际运行中存在一些问题，通过对悬臂辊道传动系统优化设计，有效地降低了悬臂辊道传动系统故障，提高了悬臂辊道运行可靠性、稳定性。同时也为解决小型轧线并列布置多组辊道时，辊道传动系统的设计提供了借鉴。
　　关键词：型钢；开坯机；辊道；传动系统；轧线
　　一、概述
　　莱钢股份型钢厂小型生产线主要生产H150*150以下H型钢。该生产线轧机采用半连轧设备布置型式。开坯机分别是天重制造的φ650三辊不可逆轧机（后带升降台）和φ500三辊不可逆轧机。根据工艺设计，在φ650轧机下辊和中辊以及上辊和中辊之间，进行K1-K5共5个孔型轧制。在φ500轧机进行K6-K8共3个道次进行轧制。
　　这就决定了φ650轧机与φ500轧机之间必须安装三组辊道才能满足正常轧制的需要。一组φ650轧机后升降辊道，主要输送K1-K4孔型轧制的轧件；一组位于升降辊道南侧的悬臂辊道，主要用于输送K5轧出的轧件；Z南侧一组辊道主要用于K7轧出的轧件输送到K8孔型轧制。
　　二、现状
　　由于悬臂辊道安装在升降辊道与K7前老辊道之间，空间位置极为狭窄，Z初设计：采用一侧轴承座固定的悬臂式辊道结构形式，这种辊道的结构型式具有占用空间小、投资小的特点。动力源采用JD2-61-8小型鼠笼型异步电动机，辊道的传动方式：采用V型带（B1880-B2642）驱动多支辊道传动的形式。这种V型传动具有摩擦力大，传动平稳、噪音小、能够缓和冲击和振动，结构紧凑、简单等特点。
　　实际运行由于悬臂辊道启动4次/分钟，而且辊道所处工况温度超过100℃，常常暴露出以下问题：三角带老化，挠性传动失效，辊道无法转动；电机绝缘损坏，造成辊道无法转动。
　　三、原因分析
　　经认真分析，悬臂辊道挠性传动失效是由于V三角带在高温下中间绳芯抗拉体拉长造成的。电机工作的环境温度高达100℃，并且电机启动频繁造成电机损坏。
　　四、改造方案
　　把悬臂辊道V型带集中驱动多支辊道型式，改为一支辊道通过联轴器与一台减速电机直联的单独传动形式。可以增加悬臂辊道运转中的稳定性，减少因一支辊道、一台电机或一条V型带损坏造成整组辊道无法工作。
　　传动系统主要设计方案：由于受空间位置影响，辊道改单传必须安装中间传动轴把辊道电机移到南部辊道外侧，才能够实现。通过测量传动轴设计长度1.2米，由于传动长轴比较长所以必须通过滚动轴承支撑才能传动稳定、可靠。通过计算，传动长轴选用2216（1516）调心球轴承，能够满足悬臂辊道中间传动轴动载荷的要求。而且这种轴承体积小、调心效果好、能承载径向和轴向载荷。传动长轴采用两个独立轴承座装配形式，轴承座安装在K7前老辊道的地脚板上。
　　中间联轴器采用GL型链条联轴器联接，这种GL型链条联轴器具有补偿角位移大，结构简单、拆卸方便、尺寸紧凑、质量轻、安装精度要求不高、工作可靠、寿命较长、成本较低的特点。而且适用于冲击载荷频繁的设备。
　　辊道动力系统设计方案：根据工艺要求，悬臂辊道的转速控制在2.6-2.9m/s，悬臂辊道每分钟启动4次以上，才能满足工艺要求。异步电机不经过减速是无法实现悬臂辊道的转速控制在2.6-2.9m/s的要求，所以动力系统选用减速电机。通过与厂家交流，采用山东长征机械设备制造有限公司进行开发的CZYECJ100Z新一代圆柱齿轮减速电机，减速机的功率P=4KW，输入转速1440r/min，输出226r/min。能够满足悬臂辊道冲击载荷频繁，辊道的输出转速控制在2.6-2.9m/s的工艺要求。而且这种减速电机具有体积小、减速比大（1.25-450），传动扭矩大、承载能力大、温升低、寿命长的特点。
　　五、悬臂辊道改造效果
　　09年实施了悬臂辊道传动系统改造，通过10年一年的运行情况来看，此次改造消除了设备隐患，增加了设备稳定性，同时也为受空间影响的设备传动系统设计积累了经验。
　　参考文献：
　　1.濮良贵，纪名刚.机械设计.7版.北京：高等教育出版社，2001.
　　2.邱宣怀.机械设计.4版.北京：高等教育出版社，1997.
　　3.杨渝钦主编.控制电机.北京：机械工业出版社，1990
　　4.顾绳谷主编.电机及拖动基础.北京：机械工业出版社，1981

来源：《大科技》2011年第4期