支承辊液压系统改造

2024-09-16

支承辊液压系统改造（精选4篇）

支承辊液压系统改造篇1

一、概述

轧机支承辊提升缸安装在支承辊换辊装置的两侧, 主要用于更换工作辊或调整下阶梯垫, 实际安装位置如图1所示, 支承辊提升缸部分液压系统原理图如图2所示。支承辊提升缸液压系统一共由8个液压缸组成, 21 MPa的液压油经P管, 电磁阀581.1, 液压锁507.1, 在节点A处液压油分成2路, 一路经单向调速阀736.1到节点B, 液压油分别进入1#~4#提升缸的无杆腔;另一路经单向调速阀736.2到节点C, 液压油分别进入5#~8#提升缸的无杆腔, 8个油缸同时动作。由于现场提升缸液压系统的液压管路较多, 液压管路频繁发生系统大漏油造成无法换辊, 导致降拉速或断浇故障。同时由于提升缸在支承辊下方, 出现漏油也无法立即处理, 必须利用工艺停机吊出支承辊才能处理, 在这期间提升缸的漏油故障处于失控状态, 严重的影响了现场生产和作业人员的安全, 急需对液压系统进行改造。

二、系统改造

通过对提升缸液压系统原理图的分析可知, 8个液压缸同时动作顶起支承辊和工作辊, 能否将8个液压缸分成互相独立的2组, 只用4个提升缸顶起支承辊和工作辊, 如果其中一个液压回路出现漏油故障, 可以切换到另一个液压回路以确保正常更换工作辊, 减少系统漏油同时也可避免拖延更换工作辊的时间。

1. 理论计算

对提升缸的压力进行验算, 验算过程如下。提升缸顶起后, 支承辊的受力分析如图3所示。

4个提升缸能顶起支承辊的条件是4个液压缸产生的力必须大于或等于支承辊及组件和工作辊及组件的重力和, 即4F≥G1+G2。式中F是单个提升缸产生的力;G1是支承辊及组件产生的重力;G2是工作辊及组件产生的重力。根据设备图纸查得, 低压系统的压力P=210 bar, 提升缸的规格为125/80~210 mm, 支承辊的质量M支=38452.8 kg, 支承辊轴承座的质量M支座=9200 kg, 工作辊的质量M工=16698 kg, 工作辊轴承座的质量M工座=2550 kg。单个提升缸产生的力F=PA≈257.6 k N。支承辊及组件和工作辊及组件产生的总重力G=G1+G2= (M支+2M支座+M工+2M工座) g≈771 k N。所以4F=1030.4 k N>G=771 k N, 因此4个提升缸产生的力, 完全能满足顶起支承辊及组件和工作辊及组件的要求。

2. 液压系统改造

为了确保液压系统改造后, 支承辊能被平稳的顶起, 不出现单边顶起倾斜的现象, 4个提升缸应该均布支承辊轴承座下方, 即传动侧入口和出口侧两边各布置一个提升缸, 操作侧入口和出口侧两边各布置一个提升缸, 因此将提升缸1#、4#、5#、8#组成一个液压回路1, 提升缸2#、3#、6#、7#组成一个液压回路2。另外为了方便2个回路之间的相互切换, 在阀台管路出口侧, 为2个回路的进油管和出油管各增设球阀, 其中一个回路工作时, 关闭另外一个回路的球阀, 改造后的液压原理图如图4所示, 下部与改造前一样, 图4中B, F, C接图2中B, F, C。

三、改造效果及效益

通过对原液压系统的改造, 由4个液压缸完全实现之前8个液压缸的功能。同时, 出现大漏油时, 可启动备用回路实现应急需要, 很好地解决了漏油问题。

1. 减少液压油损失

改造前平均每月出现2次提升缸液压管路漏油故障, 每班漏油3桶, 每次利用工艺停机才能安排人员处理提升缸漏油故障, 平均每次漏油约间隔5个班才能得到处理, 每桶油平均价格在3000元, 因此提升缸液压系统改造后, 每年可减少液压油损失约108万元。

2. 降低生产损失

如果提升缸漏油严重无法正常换辊, 轧线必须停产才能处理, 处理时间需要2 h, 轧线平均每小时生产卷钢290 t, 按吨钢利润150元计算, 每年可减少生产损失208.8万元, 总效益316.8万元。

四辊精轧机的支承辊润滑系统改造篇2

在带钢轧制过程中, 工作辊因负荷重、转速高, 并与热带钢直接接触, 辊的工作表面使用寿命很短, 一般只使用几个小时, 当发现工作辊表面粗糙度过大, 就将工作辊和其轴承座从轧机拆卸下来磨削并向轴承内补充润滑脂。而支承辊很少从轧机拆卸下来, 因此很少对其轴承补油。

原轧辊的轴承润滑采用二硫化钼锂基脂、U型橡胶密封圈, 寿命短。同时在轧制带钢过程中, 用大量水冷却轧辊, 在密封轴承的橡胶密封圈损坏情况下, 水很容易进入轧机支承辊轴承内, 而轴承润滑是二硫化钼锂基脂, 又是亲水润滑脂, 水轻易地把润滑脂带走, 这样支承辊轴承在无油润滑情况下工作, 很容易烧损, 这是一方面, 另一方面其轴承内的润滑脂填充不均匀, 轴承也会烧损。

2010年2月, 公司轧钢厂四台四辊精轧机支承辊轴承共烧损62套轴承, 为此对四辊精轧机的支承辊轴承润滑系统进行改造。

支承辊总成由支承辊、轴承座、U型密封圈、双列圆柱滚子轴承 (CD6892260) 、单列球轴承 (61968) 、双向压力圆锥滚子轴承 (82926) 、锁紧螺母组成, 如图1所示。

改造方案是对支承辊轴承集中干油间歇润滑。首先对轧机支承辊轴承座进行改造, 如图2所示。先对轴承座钻一个φ20mm孔A, A孔右 (左) 端焊接短丝, 再垂直A孔的方向钻φ20mm孔B、C, 在轴承座B、C孔的位置延圆周方向车削尺寸为30mm×6mm (宽×深) 两个环形槽。轴承座外表面B、C孔盲死。其次增加电动干油泵、给油器和铜管, 这些设备与轧机支承辊轴承座连接。

润滑方式:贮油罐中的润滑脂经电动干油泵吸入, 高压润滑脂打入主管道中, 经给油器分配后, 进入各分支油管道, 再进入轧机各支承辊轴承座A、B、C孔后, 流经轴承座内环形槽, 通过轴承外圈4×φ6mm孔进入轴承内, 轴伸外端的球轴承或压力轴承是通过临近的轴承内过来的润滑脂润滑的。润滑脂采用00锂基脂 (砼泵专用润滑脂) 。

支承辊液压系统改造篇3

关键词：铸铁机,辊轮

铸铁机是炼铁工艺生产中重要的铁水处理设备。原炼铁分公司老区高炉铸铁机采用的是辊轮固定式的板式链带结构, 由电动机通过链传动带动减速机进行驱动。为确保高炉正常生产, 同时也避免对炼钢工序造成较大的铁水积压, 要求铸铁机在连续铸造时不能出现因链带断裂等故障而造成停机的现象。因此, 从分析造成链带断裂的原因入手, 制定出相应解决措施, 是提高铸铁机运行的可靠性和稳定性的重要因素。

1 板式链带断裂的原因分析

板式链带的两个链片之间是通过铰接连接的, 每个链片都是一端双孔, 一端单孔, 单孔内装有衬套, 插入另一个链片的双孔之间, 两个链片单、双孔之间通过一个空心钢套联接在一起, 左右两排链带的空心钢套中又通过一根相配的圆钢连接起来。

从2001年铸铁机板式链带断裂的现场看, 绝大多数都是链片单孔中的衬套因磨损过量而穿透, 钢套直接作用在链片单孔的内孔面上, 导致链片单孔边缘变薄而断裂。与此同时, 左右两排固定辊轮中有近1/6之一的辊轮出现不同程度的磨损, 如图1所示。

用手盘动磨损的辊轮, 有的根本盘不动, 有的则盘起来非常吃力。拆卸因磨损而下线的辊轮, 发现一个共同的现象:辊轮内的两个深沟球轴承已贴在一起, 如图2所示。有的根本无法转动, 有的转动起来非常吃力。原装辊轮轴的两端都没有加工用以轴承定位的轴肩, 而原装辊轮的内孔又都是一个直径相同的通孔, 因为轴、孔都没有定位结构, 经过一段时间的转动之后, 两个轴承就贴在一起无法动了。轴承不能灵活转动, 就造成辊轮的磨损, 致使板式链带只能在辊轮上滑动。考虑到链带装配时已采取的润滑措施, 由此判断, 铸铁机板式链带断裂的一个重要原因, 是由于原来的滚动摩擦变为滑动摩擦导致摩擦阻力增大所引起, 而辊轮的磨损是造成铸铁机板式链带断裂的直接原因。

2 辊轮的改造

找到了引起铸铁机板式链带断裂的直接原因, 接下来的工作就是解决辊轮的磨损问题。从原装辊轮以及原装辊轮轴的结构设计上看, 是存在缺陷的, 无论轴、孔都没有轴承定位结构, 这就容易造成两个轴承在转动过程中产生轴向移动最终贴在一起使辊轮无法转动。辊轮材质为HT200, 辊轮轴材质为45#钢。辊轮是批量铸造的, 如果改变原有的结构, 就势必引起辊轮铸造加工工艺的改变, 铸造工艺的改变又会带来供货商成本费用的增加, 使得采购单价也随之增加, 这一切费用的增长最终会转嫁到辊轮用户头上。因此, 从维持辊轮原定采购单价不变的角度来看, 辊轮原来的装配结构是不宜改变的。而改变辊轮轴的装配结构则相对简单的多, 辊轮轴只起支撑转动作用, 可长期使用, 相对于辊轮的消耗情况来说不算易损件。只需在辊轮轴两端用于安装轴承的尺寸部位加工出两个轴肩即可。如图3所示。

通过这两端的两个轴肩, 对两个轴承的内圈进行定位, 轴承外圈的定位, 则通过辊轮的两个端盖来实现。这样, 轴承的定位问题就全部解决了, 在辊轮转动过程中, 再不会因轴向位移而挤在一起无法转动了。对装配形式经过改造和原先未经改造的两个支承辊轮做转动对比试验, 发现在同等条件下, 装配形式改造之后的辊轮转动更灵活, 转动持续时间更长。

3 结语

支承辊液压系统改造篇4

某钢厂热轧横切线矫直机每根工作辊带有12根支承辊, 该支承辊与工作辊外径相等, 其布置型式为两两交错支承 (如图1) 。

二、使用环境

热轧横切线为常温生产 (原料卷温度小于80摄氏度) , 矫直机只对钢板进行反复弯曲以达到矫直目的, 并不进行厚度方向上的轧制。在该钢厂横切线一号矫直机后方布置有在线超声波探伤装置, 该装置以水为耦合剂, 且其除水效果不良, 大量残留水渍跟随钢板进入二号矫直机, 对该支承辊产生锈蚀等影响。钢板在二号矫直机内部弯曲时掉落大量氧化铁皮堆积于支承辊周围, 与水渍混合结块, 产生卡阻等问题 (如图2) 。

三、现在的工作状况

在使用过程中, 支承辊出现过下列问题:一是支承辊位于矫直机辊座内部、工作辊下方, 日常点检与维护难度大, 只能安装时一次性加润滑油, 工作中不能及时清理其内部氧化铁皮。二是支承辊轴承在使用到5个月左右时, 噪音加剧, 并有不能转动的情况, 工作辊表面出现划痕, 影响钢板表面质量。

以上问题的产生, 既有轴承自身缺陷的导致, 也有外部因素的作用, 要解决这些问题并进行相应的改造, 就要找出这些问题产生的根源。

四、分析

(一) 原有结构的不足。

(1) 轴承密封采用聚四氟乙烯, 其弹性较差, 补偿能力不足, 在轴承外圈长期旋转后容易老化而失去弹性。由于轴承在运行中, 外圈有一定的摆动量, 所以失去弹性的密封圈与轴承外圈会形成固定的间隙, 而未失去弹性的密封圈与轴承内圈也会形成瞬时间隙, 造成漏油。因此, 支承辊轴承密封圈需要进行优化, 以提高其密封性能。 (2) 轴承内圈与挡圈为各自独立的两部分, 其同轴度误差较大, 挡圈密封性能低, 容易使氧化铁皮等粉尘进入轴承产生破坏, 并且轴承在安装过程中容易出现挡圈脱落, 内圈、滚柱散落出轴承的情况。轴承使用后需修复或更换的主要部位是轴承外圈, 而挡圈与内圈的分离容易使污染物对滚柱、挡圈、内圈均造成损坏, 增加了轴承的修复成本, 降低了再利用率。因此, 挡圈和内圈需要进行改造, 以延长其单独的使用寿命。

(二) 改进后的优点。

经此分析, 对支承辊轴承的改造基本拟定, 改造后轴承的结构如图3所示:

(1) 采用骨架式带补偿的橡胶密封圈, 提高支承辊的密封性能, 润滑脂不易泄漏, 轴承只需在装配时一次定量填加润滑脂, 使用过程中不需补充润滑脂。 (2) 将内圈和挡圈集成为一体加工, 既方便安装, 又提高了同轴度, 能防止氧化铁皮等粉尘进入轴承, 有效地提高了密封性能, 延长了内圈的使用寿命。

五、改造的技术特点

(一) 外圈采用新型的GCr18Mo材料贝氏体等温淬火, 提高产品的冲击韧性。

该材料经贝氏体等温淬火后, 工件表面为压应力, 贝氏体的韧性和抗冲击性能均优于马氏体。为了更好的保护工作辊, 需将支承辊轴承外圈的硬度控制在58～60HRC。内圈的壁厚较薄为10.93mm, 采用轴承钢GCr15材料贝氏体等温淬火。

(二) 改变支承辊轴承结构的可修复性能。

将内圈和挡圈集成为一体, 提高挡圈与内圈的同轴精度, 提高密封性能, 防止异物进入轴承, 同时还可避免原结构挡圈和内圈分离, 轴承在安装过程中容易出现挡圈脱落, 内圈、滚动体散落出轴承的情况, 以及污染物进入轴承内部的情况产生, 确保轴承在一个正常使用周期内, 内外滚道及滚子无严重磨损及疲劳剥落产生, 以便轴承的修复和再利用。

六、矫直力及载荷校核

改进后的结构与原结构的主要参数未改变, 理论上的承载能力相同, 校核分析如下:

(一) 矫直力分析。

矫直力的计算分析按以下公式:

P1=2Ms/t;P2=3P1=6Ms/t;P3=4P1=8Ms/t;Pn=P1;

按第3辊最大受力计算:Ms=S*σs;S=b*h2 /4

取3种材料代入计算, 分别取目前能生产的几种极限规格的高强度钢产品 (高强度钢指屈服强度超过40 kg/mm2的钢种) , 如表1所示。

材料1:P1max=P3=8*Ms/t=8* (0.25*2250*20.52) *52/230=427.6吨

材料2:P2max=P3’=8*Ms/t=8* (0.25*2250*12.52) *80/230=244.6吨

材料3:P3max=P3”=8*Ms/t=8* (0.25*2250*182) *55/230=348.7吨

钢板宽度2250mm取矫直机极限宽度, 厚度取该钢种适宜矫直的极限厚度。

(二) 径向额定静载荷计算。