酸洗冷連軋機(jī)組張力輥聯(lián)軸節(jié)故障分析與改進(jìn)

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1、第46分會(huì)場(chǎng)自主創(chuàng)新——企業(yè)工程師的責(zé)任與作用433五、結(jié)束語(yǔ)新時(shí)期的企業(yè)科協(xié)，有機(jī)遇也有挑戰(zhàn)。如何在新的歷史條件下，得到生存與發(fā)展的空間，在此，我想引用一下中國(guó)科協(xié)書(shū)記處書(shū)記馮長(zhǎng)根在2003年全國(guó)企業(yè)科協(xié)工作研討會(huì)上的講話，作為本篇文章的結(jié)束語(yǔ)：企業(yè)科協(xié)生存與發(fā)展的生命線是必須得到兩個(gè)認(rèn)可和做好藹個(gè)服務(wù)。一個(gè)認(rèn)可是鍵到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可，一個(gè)認(rèn)可是得到企業(yè)科技工作者的認(rèn)可。要得到這兩個(gè)認(rèn)可，就必須扎扎實(shí)實(shí)做好兩個(gè)服務(wù)，一是緊緊圍繞企業(yè)中心工作，為企業(yè)的科技進(jìn)步和創(chuàng)新服務(wù)。一是努力建設(shè)“科技工作者之家”，為科技工作者服務(wù)。作者簡(jiǎn)介劉雙偉，本鋼技術(shù)中心本鋼科協(xié)學(xué)術(shù)科普部

2、部長(zhǎng)，高級(jí)工程師。中國(guó)金屬學(xué)會(huì)會(huì)員，電話：0414—7827652，傳真：0414—7827652；E—mail：dxllsw@163．com。酸洗一冷連軋機(jī)組張力輥聯(lián)軸節(jié)故障分析與改進(jìn)張吉恒崔學(xué)平魯忠德遼寧本溪市本鋼設(shè)備維護(hù)檢修中心，117021摘要針對(duì)酸洗一冷連軋機(jī)組68張力輥聯(lián)軸節(jié)頻繁故障進(jìn)行了深入研究和分析．并根據(jù)工況對(duì)原設(shè)計(jì)安裝的聯(lián)軸節(jié)的齒輪摸數(shù)、齒寬及材質(zhì)進(jìn)行了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)．同時(shí)對(duì)改進(jìn)前后的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了枝核。改進(jìn)后的聯(lián)軸節(jié)可提高使用壽命5倍。關(guān)鍵詞本鋼冷軋機(jī)組張力輥聯(lián)軸節(jié)引言本鋼冷軋薄板廠自1994年6月正式投產(chǎn)以來(lái)，隨著年產(chǎn)量的逐年攀升，一些設(shè)

3、備存在的功能缺陷越來(lái)越明顯的顯露出來(lái)。這些設(shè)備缺陷的存在，不僅降低了設(shè)備的有效作業(yè)率。嚴(yán)重制約了產(chǎn)品產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，而且也嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，及時(shí)有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，完善設(shè)備功能顯得尤為重要。CDCM線，即酸洗一冷連軋聯(lián)合機(jī)組，是冷軋廠主要生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線上的每一個(gè)設(shè)備單元對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都至關(guān)重要，其中的68張力輥組尤為突出。一、張力輥組的作用與運(yùn)行狀況(一)68張力輥組的作用冷連軋采用的是常溫軋制，在連續(xù)軋制過(guò)程中需要較大的軋制力和較大的可調(diào)控的帶鋼張力，這種張力的建立主要是防止帶鋼跑偏。6。張力輥組的作用就是保持軋制過(guò)程中聯(lián)結(jié)活套出口的張力及軋

4、434以科學(xué)發(fā)展觀促進(jìn)科技創(chuàng)新(中)機(jī)人口的帶鋼張力。以此來(lái)保證帶鋼在機(jī)架中順利通過(guò)及對(duì)帶鋼進(jìn)行板形和厚度規(guī)格的控制。(二)68張力輥組的運(yùn)行狀況6。張力輥齒輪聯(lián)軸節(jié)位于電機(jī)和減速機(jī)之間，用來(lái)把電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳遞到減速機(jī)直至張力輥。通過(guò)張力輥組各電機(jī)設(shè)定的速度差來(lái)建立張力。在正常生產(chǎn)軋制過(guò)程中，帶鋼需要的最大張力達(dá)250KN。這對(duì)齒輪聯(lián)軸節(jié)的強(qiáng)度和耐磨性提出了很高的要求。6。張力輥齒輪聯(lián)軸節(jié)原設(shè)計(jì)采用45鋼淬火處理，齒輪模數(shù)為35ram，齒寬30ram．見(jiàn)圖1、圖2。圖164張力輥齒輪聯(lián)軸節(jié)1外齒圈2內(nèi)齒圈3注油孔4螺栓5密封圈口～◎外齒圈哥～◎內(nèi)齒嘲圖2自酸洗一

5、冷連軋聯(lián)合機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，該齒輪聯(lián)軸節(jié)已經(jīng)發(fā)生多次滾齒、斷齒故障，或因輪齒變形、磨損嚴(yán)重而被迫停機(jī)換件，新件上機(jī)使用周期也不足半年。頻繁的設(shè)備故障和停機(jī)維修，不僅嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。同時(shí)也給日常設(shè)備點(diǎn)檢和維修增加了工作難度，并且還造成維修成本的提高。因此，對(duì)該齒輪聯(lián)軸節(jié)改進(jìn)是保證酸洗一冷連軋聯(lián)合機(jī)組正常作業(yè)和提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。二、故障原因分析通常，在一個(gè)軸系傳動(dòng)中，只要聯(lián)軸節(jié)與載荷、工況及相關(guān)參數(shù)相匹配，油系良好，同軸度沒(méi)有誤差，那么齒輪聯(lián)軸節(jié)不到使用周期就出現(xiàn)齒面磨損嚴(yán)重，齒形變尖，滾齒、齒根折斷等現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)屬非正?，F(xiàn)象。依據(jù)機(jī)械學(xué)原理，并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀

6、察研究與分析，造成聯(lián)軸節(jié)齒損除了油系不良、同軸度有誤差外，還與工況密切關(guān)系。在冷連軋中，設(shè)在軋機(jī)前的張力裝置不僅要承受較大的輸出扭矩，同時(shí)還要承受較大的頻繁的換向沖擊力，這就要求設(shè)在電機(jī)與減速機(jī)之間的聯(lián)軸節(jié)不僅要有一定的強(qiáng)度，而且還要有一定的耐磨性，普通的聯(lián)軸節(jié)很難滿足這一工況要求。因此選擇一種能承受著較大的交變載荷且耐磨性較高的聯(lián)軸節(jié)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。第46分會(huì)場(chǎng)自主刨新——企業(yè)工程師的責(zé)任與作用435三、改進(jìn)方案根據(jù)生產(chǎn)中，張力輥存在較大的張力及軋制時(shí)頻繁停機(jī)和啟動(dòng)時(shí)的換向沖擊，使齒輪聯(lián)軸節(jié)承受著較大的交變載荷的實(shí)際，確定的改進(jìn)方案是改變?cè)O(shè)計(jì)安裝的齒輪聯(lián)軸節(jié)

7、，設(shè)計(jì)制作能滿足工況要求并與相關(guān)參數(shù)相匹配的新的齒輪聯(lián)軸節(jié)。改進(jìn)后的齒輪聯(lián)軸節(jié)要點(diǎn)為：第一，為提高齒輪的耐磨性，將原用材質(zhì)45”鋼，改為45Mn2合金鋼。為提高齒輪抗沖擊能力和齒面強(qiáng)度，采取了特殊的調(diào)質(zhì)處理；第二，為提高齒輪的強(qiáng)度和增加使用安全系數(shù)+將原3．5ram的齒輪模數(shù)改為8ram，齒寬由30。。改為35ram。改進(jìn)后的齒輪聯(lián)軸節(jié)，見(jiàn)圖3。巨一一◎圖3改進(jìn)后的齒輪聯(lián)軸節(jié)四、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的目的，是防止齒面在預(yù)定的壽命期限內(nèi)發(fā)生齒根斷裂。其強(qiáng)度條件式為d^≤a”齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為：品=叢等逛k¨K≤孫玨=輜uFn們Y式中符號(hào)

8、及名稱見(jiàn)下