单机架轧机二中间惰辊改进型悬挂装置
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摘 要：本文对单机架可逆轧机的二中间惰辊悬挂装置使用过程中存在的问题进行了详细阐述，对问题产生的原因进行了分析，并提出了悬挂装置的改进方案。
关键词：惰辊；改进；悬挂装置
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.195
1 前言
硅钢单机架可逆轧机（简称RCM）采用的是日本三菱-日立设计及合作制造的森吉米尔20辊轧机（HZ--MILL）。该轧机牌坊为分体式结构，包括上、下内牌坊和工作侧、传动侧外牌坊，每片内牌坊中装有1根工作辊、2根第一中间辊、3根第二中间辊和4根支撑辊[1]。以上牌坊的3根二中间辊为例，入出口二中间辊通过梅花接手连接由传动轴驱动为主动辊，中间的二中间辊为被动辊即称之为惰辊。二中间惰辊两端安装有轴承端盖，传动侧安装有驱动油缸，油缸头部通过机械结构与传动侧轴承端盖配合实现悬挂功能，装上二中间惰辊时油缸驱动上述悬挂装置实现辊子的定位。
2 原二中间惰辊存在的问题
上二中间惰辊传动侧悬挂装置的机械结构如图1所示，悬挂装置结构为挂钩形式，其设计的初衷是为了方便装辊，但实际使用一段时间后偶尔会出现传动侧悬挂装置与轴承端盖脱开导致二中间辊掉落的情况，进入机架检查更换悬挂装置需抽出的2根工作辊、2根上一中间辊和3根上二中间辊，更换完毕后再回装上述轧辊，整个处理过程耗时很长。单机架轧机发生过2次类似故障，每次故障造成机组停机约4小时。
检查更换下来的悬挂装置发现其挂钩部位有明显外翻变形现象，导致轴承端盖从悬挂装置挂钩处脱落下来。另外，与上二中间惰辊传动侧悬挂装置配合的轴承端盖为一体式结构，设计时考虑到挂钩的强度问题，整个轴承端盖包括挂钩的材质选为35#钢，因此该轴承端盖重量较重，操作工换辊时拆装该轴承端盖较吃力，一旦没拿住掉落可能会砸到人员脚部，因此也存在一定安全隐患。
分析该结构上二中间惰辊悬挂装置易变形的原因主要有以下两点，一是更换上二中间惰辊时使用行车吊住平衡锤带动辊子从操作侧插入，行车很难精确的控制轧辊位置，故装辊过程中会对悬挂造成横向冲击，经过多次冲击容易使悬挂挂钩发生变形；二是日本三菱原设计的二中间惰辊传动侧悬挂挂钩结构强度不合理，挂钩部位比较薄弱，油缸长时间向上拉住上二中间惰辊且轧辊重量较重，悬挂挂钩容易受力变形。第一方面原因依赖于安装轧辊过程中人员的熟练程度及与行车之间的配合，人为因素较多很难在短时间内彻底解决；第二方面原因是悬挂挂钩设计的结构强度不合理，这方面可以通过优化结构进行改进。
将二中间惰辊传动侧悬挂挂钩改为销孔配合形式，即传动侧驱动油缸的头部改为圆孔，传动侧轴承端盖上的挂钩改为销轴形式。油缸头部改进结构后一方面其厚度增加，即提高了悬挂装置的强度，生产在正常换辊时产生的冲击不会造成其变形；另一方面，这种销孔配合形式结构比较稳定，即使圆孔或销轴本身使用一段时间后有一定程度的变形也不会导致轴承端盖与悬挂装置脱开，造成长时间机组停机。此外，传动侧轴承端盖与销轴设计为分体式结构，销轴依靠螺纹固定在轴承端盖上，为减轻轴承端盖重量、方便拆装，轴承端盖材|由原来的35#钢改为铝合金A7075-T651（如图4所示）；而为了保证销轴不会受力后断裂，材质仍为35#钢。如此，不仅降低了整个轴承端盖的重量，也确保了销轴的强度满足生产要求。二中间惰辊传动侧悬挂装置结构改进后，悬挂装置与上二中间惰辊的连接形式如图2所示。
4 实施效果
针对硅钢部单机架轧机上二中间惰辊传动侧的悬挂装置与轴承端盖易脱开，导致二中间辊掉落的异常情况，本文提出了一种改进型的二中间辊悬挂装置。改型后的二中间辊悬挂装置为销孔配合形式，强度较高，生产在正常换辊时产生的冲击不会造成其变形；结构稳定性好，解决了原挂钩形式易发生变形导致悬挂装置与轴承端盖脱开的问题；同时，通过优化轴承端盖材质，减轻了轴承端盖重量，方便操作工拆装轴承端盖的同时又保证了安全。
参考文献：
[1]单机架可逆轧机机电仪培训教材――第1篇（机械）[S].