莱钢棒材φ550mm轧机列改造

姚晓锋

摘 要：本文针对φ550mm机列减速机、三联箱传动系统存在的缺陷进行 改进，优化减速机和三联箱的结构，加长万向接轴长度并减小万向接轴倾角，将原来支撑齿轮轴的合金轴瓦改为轴承，优化齿面及轴承的润滑方式，取得良好的改造效果。

关键词：减速机；三联箱；轴承；润滑

中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0037-01

山东莱钢特钢事业部小型成材车间采用φ550mm×1，φ450mm×6，φ350mm×6半连轧机组主要生产φ12mm～φ60mm热轧圆钢。其中，φ550mm×1粗轧机列担负着钢坯粗轧为精轧提供合适坯料的任务，对完成整个轧钢工序起着举足轻重的作用。而目前粗轧机列的传动系统存在的问题，导致故障率高，维护费用高，并影响了产品质量的稳定。所以对φ550mm×1粗轧机列传动系统的改造势在必行。

1 原φ550mm机列存在的问题

1.1 减速机、三联箱齿轮、合金轴瓦寿命低

因万向接轴倾角大，在转动过程中产生较大的附加轴向力，加上轧机咬入钢时的巨大冲击，使三联箱震动加大，导致三联箱合金轴瓦容易破碎、550轧机轧辊轴向定位轴承容易损坏，严重时引起轧辊断裂，轧辊轴向定位效果差，影响轧制料型稳定性，直接影响产品质量。

1.2 万向接轴使用寿命低

（1）三联箱与轧机间距小，万向接轴长度短，使得万向接轴花键轴齿面啮合长度不足。目前万向接轴齿节园直径为φ245mm，万向接轴工作状态时齿面啮合长度为245mm，其啮合长度比值为1：1，远低于设计标准的1：2，导致接轴花键轴易损坏、寿命低。（2）由于三联箱齿轮轴中心距为520mm，与550mm轧机不相匹配，且三联箱与轧机间距小，万向接轴长度短，使得万向接轴倾角达4.3°，超出万向接轴倾角低于3°的使用要求。（3）花键齿端面无密封装置且距离托架太近，使得托架冷却水容易进入花键套内，导致油脂流失、齿面磨损加剧。当花键轴磨损量较大时，轧机咬入钢时的冲击明显增大，导致整个机列冲击严重，设备故障明显增多。自2015年12月份至今，更換电机减速机之间的14#联轴器1套；减速机低速轴装配1套；减速机、三联箱基础松动，重新垫斜铁、制作二次灌浆层一次；更换三联箱合金轴瓦一套、减速机低速合金轴瓦三套、减速机高速合金轴瓦一套，16#联轴器内齿圈更换两件。

1.3 电机、减速机、三联箱间定位间距小，维护困难

电机、减速机、三联箱间高低速联轴器无接轴（或接套），一旦需要对联轴器进行更换，必须相应拆除减速机的高低速齿轮轴，导致维修作业困难并增加了处理时间。

由于520mm三联箱与550mm轧机的不匹配，轧机作业时，轴向力易传递到1400mm减速机，加大了减速机的震动，导致减速机轴瓦使用寿命短、联轴器易损坏、减速机箱体基础易松动。

2 改造方案

针对原设计中存在的种种缺陷，我们主要从减速机和三联箱的内部结构、传动形式以及润滑方式等几个方面进行优化改造。

（1）缩短减速机中各传动轴的长度，以增大轴的刚度，其中高速输入轴的长度由1700mm缩短到1030mm；输出轴长轴由1760mm缩短到1350mm；减速机壳体尺寸明显缩小，整机刚度、稳定性大幅提高。（2）φ520mm三联箱改为φ600mm三联箱，减少万向节轴倾角，φ600mm三联箱齿轮轴中轴长度由3125mm缩短为2600mm。三联箱齿轮采用人字齿轮传动，焊接箱体水平四层剖分，支撑齿轮的轴承选用滑动轴承，齿轮啮合处和滑动轴承处采用稀油循环润滑，轴头密封采用甩油回油无接触式密封，齿轮材料为合金结构钢17Cr2Ni2Mo，渗碳淬火后磨齿精加工，齿轮精度等级6级。（3）减速机中心距由1400mm改为1600mm。减速机采用圆柱斜齿轮传动，焊接箱体水平剖分，支撑齿轮的轴承选用滚动轴承，齿轮啮合处和滚动轴承处采用稀油循环润滑，轴头密封采用甩油回油无接触式密封，采用偏心套调整齿面接触，大齿轮做成焊接齿轮，齿轮材料为合金结构钢17Cr2Ni2Mo，渗碳淬火后磨齿精加工，齿轮精度等级6级。三联箱与减速机间低速联轴器由CL16#改为CLZ17#，并加连接套，联轴器的内外齿采用锻件加工，干油润滑；电机与减速机间高速联轴器由CL14#改为CLZ15#，并加连接套，联轴器的内外齿采用锻件加工，干油润滑。（4）轧机位置不动，三联箱、减速机、主电机、操作室、液阻柜、操作台、配电柜整体向北平移，重新定位，所有设备土建基础重新制作。

3 改造效果

通过以上改造，减速机整体刚度大幅提高，减速机和三联箱的齿轮以及万向接轴使用寿命大大延长；电机、减速机、三联箱间间距趋于合理，维修较以前更加方便；解决了φ520mm三联箱与φ550mm轧机的不匹配的问题，大大减轻了减速机的震动，延长了联轴器的使用寿命；润滑方式更加合理，延长了齿轮、轴承的使用寿命。Φ550mm初轧机传动系统实施技术改造后，传动系统较改造前更加平稳，传动系统故障率明显降低，具有较高的推广应用价值。

4 经济效益

φ550mm机列改造后，可减少该机列设备故障120小时/年，增产效益50万元/年；节省万向接轴、轴瓦、联轴器等备件费用30万元/年；节省设备维修费用15万元/年。合计总效益为95万元/年。