超型连铸轧辊系改进研究

于焕玲¹　董春阳²

（1.中铝洛铜铝镁板带厂，河南洛阳　471003，2.河南中孚特种铝材有限公司，河南郑州　450016）

　　摘　要：超型铝连铸轧机列，是世界上早期铝连铸连轧设备。其工艺技术先进，而设备机械原理设计不尽完善，轧辊辊系结构不合理，使辊系使用寿命低，设备无法维持正常运行。通过分析原来设备问题，研究出活动法兰定位、阻尼槽改进措施，经过改进有效的解决了设备问题。

　　关键词：超型铝连铸轧；轧辊辊系；铝液凝固体；结构改进

　　1　概述

　　××公司1988年进口的美国亨特公司超型铝连铸轧机列，是世界上早期铝连铸连轧设备，其工艺技术是当时世界上铝加工领域Z为先进的，而设备机械结构的设计上存在轧辊辊系结构设计不合理。这样导致轧机在运行中出现金属跑流（在铸轧生产中金属跑流很难避免），液态铝液会进入辊系轴承座轴承内凝固，无法清除，影响修理，造成轧辊辊系使用性能下降，设备无法维持正常运行。该铸轧机轧辊辊系共配有八套轴承座，八套轴承座四套装机使用，四套备用。在生产运行中，因金属跑流液态铝液进入辊系轴承座轴承体内凝固无法清除，次数多了凝固体就越积越多，这样使这些辊系轴承座无法再正常工作。

　　2　问题分析铸轧辊系的原结构如图1所示。

图1 改进前辊系结构

　　经过对原设备系统结构进行反复分析，Z后判断原辊系存在的结构问题为：①轴承座一端轴承轴向定位是固定一体式。这种结构如果要从轴承座内拆出轴承，只有打压轴承内圈，可是当液态金属铝液进入轴承体凝固以后，轴承体就因受热发生微量变形，这样即使用再大的力量打压内圈也无法拆出轴承（以前采取这种办法硬是打压轴承内圈，结果造成了一套轴承的彻底报废，可轴承的外圈仍然有一半还留在了轴承座内，使轴承座也无法使用）。②原设计辊系轴承座结构上只考虑了灰尘的密封，即在轴承座端部内圈设计了安装橡胶密封圈。在实际的铸轧运行中液态金属跑流是不可避免的，一旦发生跑流，高温金属就很快将橡胶密封圈烧毁，然后直接进入轴承座轴承体内，Z后凝固其中。

　　3　改进措施分析

　　铸轧辊系改进后的结构如图2所示。

图2 改进后辊系结构

　　针对原铸轧辊系结构存在的问题及如何在拆除轴承时因轴承体内有铝液积块使轴承（该轴承为大型圆锥滚子轴承）不被破坏，研制出了以下措施：

　　①对铸轧辊系轴承座挡轴承的一侧固定端进行镗削加工，制作活动式定位法兰（如图2所示）。这样在拆除辊系轴承时就可以用推压轴承外圈的办法进行。②活动法兰内圈不再安装橡胶密封圈，采取新法兰内孔与轴承内挡圈配合间隙缩小的办法。间隙设置为0.5mm，该间隙轴向行程为30mm（即新法兰的厚度），以前固定端的Z小间隙为3mm，轴向行程为5mm。这样即便有铝液跑流，就会因间隙小行程长而铝液不会轻易进入轴承座内。③在原轴承内挡圈上设计增加铝液圆弧阻尼槽。这样在发生铝液跑流，铝液大部分就会顺着圆弧阻尼槽的导向朝下流走，而不再进入轴承座内，即便可能还有少量铝液，也会因上述措施②中的间隙缩小行程加长再形成第二道防线。④设计制作大型滚子轴承的专用拆装工具，用均衡静压方式整体推动轴承。用专用工具整体推动轴承外圈均匀受力，这样就可以使原来因进入金属铝液产生凝固块发生微量变形的大型滚子轴承在不受一点破坏的情况下顺利拆出。

　　4　改进效果

　　本改进工作完成后，设备的状况和所生产的产品的质量都完全正常，原来因辊系状况而影响铸轧板厚差及板形不稳的问题得到了解决，金属跑流时液态铝液不再进入辊系轴承座内，可以确定该改进项目完全成功。

　　参考文献：

　　[1]葛志琪.机械设计手册.北京:冶金工业出版社，2002.

　　[2]肖亚庆，谢水生，刘静安，等.铝加工技术实用手册[M].北京：冶金工业出版社，2005.

来源：《河南科技》2013年11期