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啤嶺機電設備（上海）有限公司
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高速線材精軋機輥軸及隔套鎖緊螺母改進

2013-11-05

顏振現　張玉榮　張鵬飛
（邯鄲鋼鐵公司線棒材廠，河北邯鄲　056015）

　　摘　要：針對高速線材生產中，精軋機輥軸及隔套鎖緊螺母存在的問題進行分析，提出了改進措施，取得了較好效果。
　　關鍵詞：線材；精軋機；輥軸；隔套；鎖緊螺母；改進
　　1　前言
　　邯鋼高速線材生產線是中國較早的一條高速線材生產線，1986年開始建設，1987年投入生產，由英國阿西洛公司的引進。該生產線的精軋機采用英國阿希洛10架，45°無扭頂交精軋機。在軋機輥軸端安裝輥環來實現軋制，Z大軋制速度75m/s。
　　2　精軋機存在的問題及原因分析
　　2.1 輥軸錐度根部斷裂
　　圖1為改進前輥軸R8圓弧根部時常出現斷裂現象，尤其是進入精軋機架軋機，發生斷裂現象較多，一年約有10次。分析其原因是輥軸錐度根部R8圓弧曲率半徑較小，應力較集中，另外，架軋機距前面預精軋機距離較遠，沖擊力大，負荷也較大，發生輥軸錐度根部斷裂現象也較多。

圖1　改進前的輥軸錐度根部
　　2.2 輥軸螺紋根部扭斷
　　圖2為改進前退刀槽采用直角形式，因此處應力集中較大，再加上鎖緊螺母有預緊力，而且在軋機高速旋轉中，在轉動慣量作用下，鎖緊螺母越來越緊，導致輥軸螺紋根部扭斷。

圖2　改進前的輥軸螺紋根部
　　2.3 輥軸上軸承隔套崩裂
　　圖3為改進前軸承隔套R9圓弧在與輥軸R8圓弧的配合中，由圓弧面接觸，再加上軸承隔套的軸向力較大，軸承隔套在圓弧處所受外撐力非常大，經常導致軸承隔套在圓弧處崩裂現象。
　　3　改進措施
　　針對精軋機出現的問題，經過分析、研究，對其實施了如下改進。
　　3.1 輥軸錐度根部
　　輥軸錐度根部R8圓弧改為R15圓弧，圖4為改進后把R15圓弧改為與根部端面相交形式。由于圓弧曲率半徑加大，根部直徑加粗，抗剪強度增強，應力集中相對減少，從而提高了根部強度。

圖4　改進后的輥軸錐度根部
　　3.2 輥軸螺紋根部
　　輥軸螺紋根部退刀槽由直角形式改為圓弧形式，圖5為改進后相對減少應力集中，提高了根部強度，減少螺紋根部承受力矩，減少輥軸螺紋根部扭斷現象。

圖5　 改進后的輥軸螺紋根部
　　3.3 軸承隔套
　　軸承隔套改R9圓弧為斜度，圖6為改進后原來在圓弧面接觸改為錐面，大大減少了軸承隔套在圓弧處所受向外撐力，提高了軸承隔套使用壽命。

圖6　改進后的軸承隔套
　　3.4 鎖緊螺母
　　將鎖緊螺母去掉一些多余量，改進前后的比較見圖7，重量由615kg改為512kg，大大減少了轉動慣量，同時縮短了鎖緊螺母伸入錐套長度，避免了因錐套、輥軸及輥座磨損導致鎖緊螺母壓不緊錐套使輥環耍圈現象。
圖7 鎖緊螺母
　　4　效果
　　經過改進已運行一年多，效果非常好，輥軸錐度根部斷裂現象大大減少，由原先的一年10次左右減為1～2次，年可節省輥軸備件費用5萬元；而輥軸螺紋根部扭斷未在發生，節省費用118萬元；軸承隔套消耗年減少約100件，節約費用114萬元；并可減少停機時間20多小時，年經濟效益達10萬元以上。
來源：《河北冶金》總第165期 2008年第3期