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轴承知识

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莱钢3#连铸机结晶器振动装置国产化改造

2014-04-14
徐光杰 郭爱民 陈永刚 赵传瑜
(莱芜钢铁集团有限公司,山东莱芜 271104)
  摘 要:通过对意大利进口设备3#连铸机结晶器振动装置的研究,提出了国产化改造方案。通过改造,降低了维修工人的劳动强度,取得了显著的经济效益。
  关键词:连铸机;结晶器振动装置;国产化改造
  1 前言
  结晶器振动装置是连铸机Z关键的设备之一,它的作用是支撑结晶器,实现结晶器有规 律地往复运动;防止坯壳与结晶器粘结而被拉裂;减小拉坯阻力,使铸坯顺利拉出;改善坯表面质量。莱芜钢铁集团有限公司(简称莱钢)3#连铸机是由意大利DANIELI公司设计制造的四流小方坯连铸机,零部件图纸资料不全。其结晶器振动装置随主机进口4台,供生产用,无备用件。结晶器振动机构是偏心四连杆式。这种机构长时间使用,连杆轴承处间隙因磨损而增大,会产生偏振,影响铸坯质量,有时甚至拉漏;或者减速机蜗轮轴断轴,造成停产,降低了连铸机生产率。从DANIELI公司进口的振动装置,价格昂贵,进货周期长,很难满足连生减少了备件采购资金,降低了生产成本。
  2 结构与技术分析
  3#连铸机结晶器振动装置的结构型式见图。
  如图所示,该振动装置具有4个滚动铰接点的四连杆机构,主要由固定框架、振动架、传动连杆、偏心机构和蜗轮蜗杆减速机等组成。四连杆振动机构有2个刚性振动臂及4个由滚动轴承组成的铰接点。由于滚动轴承在安装时孔、轴的间隙误差和使用过程中的磨损,使该机构在使用一段时间后,会出现晃动现象。当频率大于200min-1以上时,该机构的横向稳定性更差。小振幅还使铰接点的润滑变得困难,易造成销轴的磨损,引起振动装置偏振严重,出现故障。3#机进口结晶器振动装置存在的问题,归纳如下: (1)在拉钢阻力增大时,振动装置受力不均匀,使得减速机蜗杆轴产生疲劳断裂。(2)铰接点的润滑甘油管孔径太细,阻力大,加油脂困难,不适合生产实际。(3)长时期运行后,铰接点销轴磨损严重,滚动轴承孔、轴间隙大。(4)振动台面与结晶器密封处,使用一段时间后开始漏水,密封圈更换频繁。
  3 具体措施
  3.1 加大减速机蜗轮轴的直径
  原进口振动装置减速机蜗轮轴直径为60mm,常常因为轴肩处产生应力集中而造成疲劳断裂。通过受力分析与计算,把轴径改成80mm,轴承由212型改为216型,轴肩处过渡圆角半径由10mm增大到16mm。
  3.2 干油系统改造
  原进口振动装置干油系统采用双线给油集中供脂。在加干油过程中,如果有一个漏点,其它润滑点都有可能打不进油,而且原干油管是内径6mm的铜管,内径较小,加润滑脂时阻力大。为此改成了内径为10mm的干油胶管;振动臂滚动轴承处润滑点由1个改成了2 个,并采用了每个润滑点分开加脂的方案,使每个轴承都能定质、定量、定期得到润滑油,减轻了销轴与轴承的磨损。
  3.3 减小滚动轴承的孔、轴配合间隙
  原进口振动装置轴与轴承孔的公差配合为:70h6、50h5,把它们改成了配合70j6、50k5。外壳孔与轴承外径的公差配合25JS7,改成了25JS6,使孔与轴的配合更加紧密,降低了偏振次数与强度。
  3.4 改造振动台面密封圈
  原振动台面密封采用O型橡胶密封圈。振动装置长时间使用后,因为台面变形,造成密效果很差,会从台面和结晶器之间漏水。改成无骨架的Y型氟橡胶密封后,即使振动台面变形密果仍然很好,提高了密封圈的使用寿命,杜绝了结晶冷却软水漏水现象,减小了故障率。
  4 振动装置的国产化改造效果
  4.1 使用效果
  1998年1月,莱钢3#连铸机台改进后国产化结晶器振动装置试制成功。1998年3月,正式投入使用,满足了生产需求。两年来,已转化了结晶器振动装置5台,克服了进口振动装置的缺点,杜绝了减速机蜗轮轴断裂现象,消除了偏振及漏水现象,提高了设备的可靠性,降低了故障率,平均使用寿命600天以上,减轻了维修工人的劳动强度,节约了软水,降低了生产成本。生产出的连铸坯,符合产品质量要求,其设备性能赶上了进口产品,为3#连铸机的正常生产提供了强有力的保障。
  4.2 经济效益分析
  原进口振动装置,每台价格63.6万元,供货周期需半年以上。而转化后的振动装置,每台价格仅10.5万元。3#连铸机(四流)振动装置的年消耗量为两台,直接经济效益为106.2万元。
  5 结束语
  实践证明,莱钢3#连铸机结晶器振动装置国产化改造,周期短,效果好,效益显著,是非常成功的,其成功经验可以在其它进口设备转化时借鉴。

来源:《山东冶金》2000年第21卷第4期
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