莱钢型钢炼钢2#机5#扇形段结构改进优化

吕云平

摘 要：本文介绍了莱钢型钢炼钢厂2#机5#扇形段经技术人员实施结构改进，成功地解决了该设备运行时故障排查与检修困难的问题。

关键词：扇形段；冷却系统；结构改进；滑块

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.032

0 引言

莱钢集团型钢炼钢厂2#机5#扇形段由上框架、下框架、侧框架三大框架以及扇形段调整装置、扇形段定位支撑装置、上框架导卫装置、传动辊压下装置、引锭杆导向装置、自由辊、传动辊装配等部分组成。上、下框架和轴承座、自由辊、传动辊全部采用水冷方式冷却。

1 5#扇形段运行现状

莱钢集团型钢炼钢厂2#机5#扇形段设备，通过运行使用发现，该设备存在一个较为严重的设计缺陷：液压缸滑块安装位置均位于下框架底部，一旦出现循环冷却系统泄漏，故障排查较为困难，需要检修人员进入空间狭窄的扇形段底部，逐个排查，造成故障排查时间长，维修不方便且超时，以至于中间罐温度降低，达不到使用温度要求，需要更换经过烘烤的中间罐才能使用。这样一来，故障停机时间超时，连铸生产线顺利出坯受到了非常大的影响。这种滑块或其管路泄漏导致非计划停浇的现象每年都要出现3至4。因此，诸如此类不合理之处，需要对现有扇形段结构进行设计改造，以满足使用要求。

2 5#扇形段结构改造设计

（1） 改造设计思路。鉴于当前5#扇形段之夹紧液压缸用滑块存在的安装缺陷，技术人员提出了以下改造设计思路：将液压缸旋转1800反向安装，液压缸夹紧用滑块的叉型接头旋转1800朝上与上框架支座通过联接轴装配，滑块安装在叉型接头上。这样，滑块和液压管路均分布在上框架上表面，而上表面空间大，解决了设备的点检和维修维护困难的问题。依照改造设计思路，接下来，需要对各关联零部件结构进行改造设计。（2）上框架的结构改造设计。按照液压缸滑块端反向朝上安装的总体思路，上框架必须做相应的改动，将原来安装在上下框架的液压缸支座上下对调，相应的连接结构也作出适应性修改，同时，因液压缸装滑块端外形尺寸较大，因此，原来安装于侧框架上的冷却水箱必须改装于上框架底面，如图1所示。（3）下框架的改造设计。为了适应液压缸反向安装，下框架中连接液压缸的空腔应减小，支座处的安装孔应修改为与原上框架液压缸支座连接螺纹一致的结构和尺寸。（4）侧框架的改造设计。改造前侧框架设有冷却水箱，如果液压缸反向安装，则水箱就会发生干涉，为此，去除侧框架上的冷却水箱，将冷却水箱重新设计到上框架结构中去。侧框架中的圆形孔修改为方形孔并加大尺寸，以便于拆装时液压缸头部能顺利通过。如图2所示。（5）调整装置的改造设计。原设计中，为防止调整装置的两件半连接块在设备运行时松脱，采用了螺栓连接和焊接拉筋两种方式防松。但是，结构改造以后，因调整装置内腔孔狭小，若仍采用该防松形式，检修拆装液压缸接头时，液压缸接头将无法通过，两件半连接块无法拆开。为此，技术人员对半连接块结构进行了改造，使得连接螺栓有空间增加一倍。这样，半连接块的连接强度增加，不必焊接，在检修更换液压缸时，只需拆卸螺栓即可。改造后的半连接块如图3所示。（6）自由辊、传动辊装配改造。原设计中，自由辊装配的装配形式为轴承一端固定、一端自由的，改造后，两端都为自由方式。同时，轴承端盖的止口长度由4mm改为2mm，增加2mm间隙。以此消除轴承座装配在运行时受热膨卡死的现象。轴承座润滑由干油润滑改为油气润滑，为此，轴承盖（一）Rc1/8取消，回油槽取消，增加透气孔两个，透气孔安装时应在中心线以上部位。自由辊、传动辊装配中改为油气润滑之后，骨架油封应反向安装，将骨架油封的内孔尺寸由φ140改为φ138。这样，解决了原设计中漏油的现象。（7）设备冷却水配管的改造。因侧框架冷却水箱改到了上框架上，因此，冷却水配管也需要做相应的改动，冷却水不再经过侧框架，由上框架进冷却水箱。

3 结构改造关键技术

（1）夹紧液压缸安装方式彻底改变，与现在在线的所有扇形段液压缸的安装方式相反，液压缸尾部朝上，缸头向下安装。（2）上框架增加冷却水箱，侧框架冷却水箱去除，下框架适应性改造，修改冷却水配管。（3）自由辊、传动辊形式与间隙改进。避免热膨胀时，轴承抱死现象。

4 结论

通过对型钢炼钢2#机5#扇形段的改造设计，成功解决了排查障点困难，发现故障点时间长，维修不方便的问题。通过改造设计，维修人员在扇形段站上方即可实施故障排查、检修作业，维修也变得极为方便。更为重要的是，改造后，如果冷却系统出现泄漏，可实现在线故障排查和检修，无需停机作业。这样，大大的减少了故障停机，给生产顺行打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]杨拉道，谢东钢.常规板坯连铸机[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[2]周士凯等.板坯连铸机扇形段机冷配管的改进设计[J].重型机械，2013（03）：63-65.