初軋機聯軸器故障分析及改進

陜西龍鋼公司西安軋鋼廠生產線是一條半連軋棒材生產線，初軋機為三輥開口式軋機，原初軋機軋輥工作輥徑為500mm。2007年，西軋廠對初軋機進行升級改造，初軋機工作輥徑由500mm增大至620mm，同時，原膠木瓦滑動軸承改為滾動軸承，齒輪座和軋機之間聯接的一個梅花聯軸器改為萬向聯軸器。經過改進后，初軋機工作效率得以提高，噸鋼耗電量下降，同時由于軋制力的提高，軋件規格增大。但是在使用的過程中，齒輪座和軋機的聯軸器尼龍銷頻繁出現損壞現象，影響了生產的正常進行。本文通過對初軋機齒輪座和軋機的傳動機構進行分析，指出了聯軸器故障原因，提出了改進方法，取得了很好效果。 

　　1 初軋機傳動機構結構原理 

　　初軋機列由交流電機、減速機、齒輪座和軋機組成，其中齒輪座在機列中是的，它的作用是平均分配轉速和扭矩，齒輪座的輸出軸和軋輥聯接，使每條軋輥的轉速相等。龍鋼西軋廠初軋機為三輥軋機，因此齒輪座輸出軸為三根，分別聯接初軋機的上中下三根軋輥。齒輪座和軋機的傳動機構由萬向節、傳動軸、梅花套組成（圖1），傳動軸由于質量較大，同時為了防止傳動軸在運轉時擺動，在傳動軸的下面安裝托架，對傳動軸進行固定。傳動軸的一端用法蘭和萬向節聯接，另一端做成梅花軸，用梅花套和軋輥聯接（圖2）。 

　　2 初軋機傳動機構故障分析 

　　初軋機在升級改造后，梅花軸和梅花套之間的尼龍銷在使用的過程中，頻繁發生破碎甚至熔化故障，使軋輥停止旋轉，造成初軋機夾鋼事故，這種故障一般每三天出現一次，每次處理時間100分鐘以上，有時甚至達到4小時以上，嚴重制約著生產的正常進行。在對尼龍銷頻繁破碎現象進行分析時，發現該傳動機構存在設計上的缺陷。軋輥在使用的過程中，軋槽會逐漸磨損。當磨損量達到程度后，該軋槽報廢，使用新的軋槽，軋輥上的所有軋槽使用完后，需要對軋輥外圓進行車削，然后重新車出軋槽。軋輥外徑在車削后會減小，為了軋制要求，裝配軋輥時，下輥線會上移，上輥線會下移，這樣會造成下輥和上輥的傳動軸傾斜，上下軋輥和梅花套的線形成夾角（圖3）。當傳動軸轉動時，梅花套會對尼龍銷造成擠壓破壞，同時摩擦會使尼龍銷的溫度升高，強度減小，兩種因素疊加，造成尼龍銷頻繁破碎甚至熔化。 

　　3 初軋機傳動機構改進 

　　針對分析的結果，西軋廠對初軋傳動機構進行了改進（圖4），新增一個萬向節，把傳動軸改為花鍵軸和花鍵套形式，花鍵軸和花鍵套可以相對滑動，這樣一來，傳動軸總體長度可以變化。同時把梅花套長度減小，和花鍵軸、新增萬向節做成一個整體，原萬向節和花鍵套做成一個整體。同時根據要求對托架進行移動，把托架安裝到花鍵套下方。 

　　安裝傳動機構時，先使花鍵軸和花鍵套的總體長度縮至短，把尼龍銷安裝到梅花套和軋輥輥頭上，移動花鍵軸，使梅花套和尼龍銷接觸長度吻合，安裝綁木。 

　　改造后的傳動機構由于有兩個萬向節，因此對齒輪座和軋輥的同軸度不做要求，可以允許較大公差。 

　　經過改進后的初軋傳動機構，不僅安裝方便，而且在兩年多的使用過程中，再未出現過尼龍銷破碎和熔化故障。尼龍的使用量由改進前每月80件，減小到改進后4件，節約費用22800元。每月減少誤機時間1000分鐘以上，降低生產成本80000元以上。年創經濟效益123.36萬元，同時大量減輕了維修工人的勞動強度。