梁瑞容

（河鋼集團 邯鋼邯寶公司熱軋廠）

邯鋼邯寶2250mm熱軋廠配套兩臺德國HERKULES生產的WS650×6500型萬能數控軋輥磨床。該磨床所用砂輪規格直徑1070mm×120mm，主要用來磨削粗軋支撐輥、精軋支撐輥、粗軋及精軋工作輥等。

存在的問題

在實際生產中,磨削帶軸承座的粗軋支撐輥時[軋輥規格為直徑( 1600mm~1440mm)×2250mm],發現該萬能磨床存在的主要問題有:一是軋輥直徑為1600mm,砂輪只能使用到1020mm就要報廢,即新砂輪只能使用50mm,平均每片砂輪只能磨削2~4支軋輥;二是隨著粗軋支撐輥循環使用,軋輥直徑減小,平均每片砂輪只能磨削1支軋輥,甚至磨削1支軋輥需要2片砂輪;三是當粗軋支撐輥直徑小于1508mm時,只能采取不帶軸承座的方式磨削,即需要拆除軋輥軸承座才能磨削,而拆裝及磨削一支粗軋支撐輥至少需要24小時,工作效率低下且勞動強度大。

改進方案

由于生產、資金方面的因素,無法對磨床進行大規 的改造,因此改造應當按照以下的原則進行:一是盡量不對萬能磨床的本體進行改動,不影響其原有功能及性能; 二是因生產任務緊,故結構上要簡單實用,以便縮短制造 及安裝周期;三是投資要少。 

經過研究萬能磨床及粗軋支撐輥的結構特點,在測 繪萬能磨床的各關鍵部件的主要技術數據后(外方所供圖紙均未標示尺寸),在計算機上用Pro/E軟件建模并進行干涉計算(可以保證改造的效果,減少改造周期,并為修改磨床PLC控制程序的參數提供數據),進行了如下幾方面的改進。

1.將粗軋支撐輥的驅動側與操作側對調：

如圖1所示,由于粗軋支撐輥操作側軸承座兩側有定位塊(在軋機中起軸向定位作用),定位塊與軸承座為整體鑄造,不能分離。砂輪消耗量過大直徑小于1508mm的粗軋支撐輥無法帶座磨削的主要原因就在于此擋塊與砂輪主軸箱發生干涉。而粗軋支撐輥驅動側軸承座則沒有此定位塊。因此將粗軋支撐輥的驅動側與操作側對調(即軋輥水平旋轉180°,如圖2所示),則可以 避免軋輥軸承座定位塊與砂輪箱的干涉問題。

2.增設一套軸承中間供油管：

由于軋輥驅動側與操作側對調后,油膜軸承油路方向改變,進油管需延長1. 5m,考慮到今后工作的方便性, 增設一套快速接頭及1. 5m的中間油管,可以不需要更 換油管的情況下磨削粗軋及精軋兩種支撐輥。

3.重新設計磨床托架橫向定位塊：

由于軋輥操作側軸承座的寬度比驅動側的大10mm,為保證軋輥在水平方向旋轉180°后軋輥中心線不變,重新設計了萬能磨床托架橫向定位擋塊。

4.在砂輪冷卻水嘴上增加一個1寸水管彎頭：

在計算機上模擬發現:粗軋支撐輥旋轉180°放置后,當砂輪直徑小于856mm,且軋輥直徑小于1508mm時,磨床尾架側的軸承座將會與磨床的砂輪水嘴供水管發生側向干涉,為此水管彎頭以改變砂輪水嘴供水管的方向, 從而避免干涉。

5.修改磨床PLC控制程序：

該萬能磨床具有砂輪過小自動保護功能,當砂輪直徑小于對應軋輥類型的設定值時,則發出報警信息并停止磨削。在磨削粗軋支撐輥時,當砂輪直徑小于1020mm時則報警。為此,需修改砂輪保護的Z小直徑為930mm。改進方案實施后的技術效果

以上改進方案實施后,砂輪消耗大為減少。當軋輥直徑較大時,每片砂輪至少可以磨削7~13支軋輥(根據軋輥直徑不同略有偏差)。砂輪可利用直徑由50mm提高到232mm,相當砂輪壽命提高了4倍。此外,當軋輥 直徑小于1508mm時也可以帶座磨削,提高了生產效率,降低了勞動強度。改進前后對比如表1所示。

通過對萬能軋輥磨床的結構分析,找出了砂輪消耗過大的根本原因并加以改進,并且在設備改造過程中,利用計算機建模及模擬技術,從而避免其他干涉現象的出現,也降低了改造成本，小編建議，如果磨床改動量大，自主維修風險高，盡量委托國內專業廠家進行維修改造，避免風險的發生。

來源：《自動化應用》2018年第12期