宽厚板3500双边剪滚珠丝杠技术改造

田成

摘要：对济钢中厚板厂精整车间3500双边剪横移结构的优缺点及在线运行情况进行了全面分析，通过对双边剪的故障分析，对双边剪横移的核心部件-滚珠丝杠副进行了技术性改造，极大降低了故障率和维护难度，为生产的保质保量的顺利进行奠定了坚实的基础。

关健词：双边剪；滚珠丝杠副；技术改造

1 前言

双边剪以其剪切质量好、剪切效率高等优点成为了济钢宽厚板厂精整车间3500生产线上不可代替的重要设备，但因其设备成本高，结构复杂、维护要求高等缺点，降低故障率和维修难度已成为保证设备稳定性和精确性的重中之重。

滚珠丝杠副作为双边剪横移机构，其运动精度、运行寿命和维修频率对双边剪的正常运行至关重要。自双边剪投用以来，横移机构故障较高，且维修难度较大，横移机构稳定运行时间最长6个月，不仅影响了生产，而且增加了设备运行维护成本。

2 改造前存在主要问题及原因分析

2.1问题分析

3500雙边剪滚珠丝杠副采用南京工艺装备有限公司CMFZL16024TR-3.5型，通过对滚珠丝杠的运行状态进行观察检测发现，滚珠丝杠在日常运行过程中，流出的润滑脂中有大量的铁屑粉末，在滚珠丝杠运行半年以后，滚珠轨道有掉沿、啃边现象。而且在更换下来的丝母中发现钢珠磨损严重，直径磨损在0.6-0.8毫米，且有很多挤碎的钢珠（见图1）。该滚珠丝杠副的在使用6月后损坏。据此判断，滚珠丝杠副结构使用寿命较短且存在缺陷，承载能力严重不足。

2.2 現滚丝杠副强度及寿命校核

双边剪是平板剪切生产线的滚切剪设备，左右两边各有一根丝杠副，一个电机，两个输出轴，相当于双驱使用，要求导程一致性误差<0.5mm；双边剪移动侧设备总重168吨，机架底部镶有塑料滑板，轨座为铸钢结构，考虑同步轴摩擦力、移动溜槽摩擦力及道轨润滑的影响，取机架与轨座的摩擦系数为0.15；24小时工作制，间隔5min/次运动一个行程1000mm；CMFZL16024TR-3.5型滚珠丝杠设计轴向载荷135KN，额定动载荷380 KN。则：

机架移动的摩擦阻力C摩=168×0.15×10=252KN；

滚珠丝杠的疲劳寿命以总转数表示，计算公式分别为：

济钢为24小时工作制，间隔5min/次运动一个行程1000mm，因此一天走11232r，即该滚珠丝杠理论额定寿命为1150天，理论使用寿命为176天。济钢原滚珠丝杠的使用周期一般在6个月左右。由此可见该滚珠丝杠型号不适用于该双边剪。

3 结构优化改造实施的技术方案

鉴于滚珠丝杠的使用情况和寿命校核结果，我们提出了滚珠丝杠的改型方案，将滚珠丝杠改为JFZD16025R-8（钢球18.256，8圈），加大了钢球直径和循环圈数，滚珠丝杠设计轴向载荷提高到300KN，额定动载荷提高到696 KN，则根据寿命计算公式得出该滚珠丝杠理论寿命为3年。

4 改造后运行情况

自2015年5月更换新的滚珠丝杠以来，双边剪横移机构运行稳定，运动精度小于0.5毫米，钢珠受力均匀，钢珠轨道完好。宽度定尺精度比以前有明显提高，解决了双边剪横移机构故障率高影响生产的问题。

5 结语

通过本次技术改造，双边剪运行稳定，设备故障率明显降低，已满足正常使用要求。双边剪的正常使用，大大提高了3500产线精整工序的设备保障能力，减轻了精整工序的工人劳动强度，提高了钢板剪切质量，有效降低了生产成本。