于煥玲¹　董春陽²

（1.中鋁洛銅鋁鎂板帶廠，河南洛陽　471003，2.河南中孚特種鋁材有限公司，河南鄭州　450016）

　　摘　要：超型鋁連鑄軋機列，是世界上早期鋁連鑄連軋設備。其工藝技術(shù)先進，而設備機械原理設計不盡完善，軋輥輥系結(jié)構(gòu)不合理，使輥系使用壽命低，設備無法維持正常運行。通過分析原來設備問題，研究出活動法蘭定位、阻尼槽改進措施，經(jīng)過改進有效的解決了設備問題。

　　關(guān)鍵詞：超型鋁連鑄軋；軋輥輥系；鋁液凝固體；結(jié)構(gòu)改進

　　1　概述

　　××公司1988年進口的美國亨特公司超型鋁連鑄軋機列，是世界上早期鋁連鑄連軋設備，其工藝技術(shù)是當時世界上鋁加工領(lǐng)域Z為先進的，而設備機械結(jié)構(gòu)的設計上存在軋輥輥系結(jié)構(gòu)設計不合理。這樣導致軋機在運行中出現(xiàn)金屬跑流（在鑄軋生產(chǎn)中金屬跑流很難避免），液態(tài)鋁液會進入輥系軸承座軸承內(nèi)凝固，無法清除，影響修理，造成軋輥輥系使用性能下降，設備無法維持正常運行。該鑄軋機軋輥輥系共配有八套軸承座，八套軸承座四套裝機使用，四套備用。在生產(chǎn)運行中，因金屬跑流液態(tài)鋁液進入輥系軸承座軸承體內(nèi)凝固無法清除，次數(shù)多了凝固體就越積越多，這樣使這些輥系軸承座無法再正常工作。

　　2　問題分析鑄軋輥系的原結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 改進前輥系結(jié)構(gòu)

　　經(jīng)過對原設備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行反復分析，Z后判斷原輥系存在的結(jié)構(gòu)問題為：①軸承座一端軸承軸向定位是固定一體式。這種結(jié)構(gòu)如果要從軸承座內(nèi)拆出軸承，只有打壓軸承內(nèi)圈，可是當液態(tài)金屬鋁液進入軸承體凝固以后，軸承體就因受熱發(fā)生微量變形，這樣即使用再大的力量打壓內(nèi)圈也無法拆出軸承（以前采取這種辦法硬是打壓軸承內(nèi)圈，結(jié)果造成了一套軸承的徹底報廢，可軸承的外圈仍然有一半還留在了軸承座內(nèi)，使軸承座也無法使用）。②原設計輥系軸承座結(jié)構(gòu)上只考慮了灰塵的密封，即在軸承座端部內(nèi)圈設計了安裝橡膠密封圈。在實際的鑄軋運行中液態(tài)金屬跑流是不可避免的，一旦發(fā)生跑流，高溫金屬就很快將橡膠密封圈燒毀，然后直接進入軸承座軸承體內(nèi)，Z后凝固其中。

　　3　改進措施分析

　　鑄軋輥系改進后的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 改進后輥系結(jié)構(gòu)

　　針對原鑄軋輥系結(jié)構(gòu)存在的問題及如何在拆除軸承時因軸承體內(nèi)有鋁液積塊使軸承（該軸承為大型圓錐滾子軸承）不被破壞，研制出了以下措施：

　　①對鑄軋輥系軸承座擋軸承的一側(cè)固定端進行鏜削加工，制作活動式定位法蘭（如圖2所示）。這樣在拆除輥系軸承時就可以用推壓軸承外圈的辦法進行。②活動法蘭內(nèi)圈不再安裝橡膠密封圈，采取新法蘭內(nèi)孔與軸承內(nèi)擋圈配合間隙縮小的辦法。間隙設置為0.5mm，該間隙軸向行程為30mm（即新法蘭的厚度），以前固定端的Z小間隙為3mm，軸向行程為5mm。這樣即便有鋁液跑流，就會因間隙小行程長而鋁液不會輕易進入軸承座內(nèi)。③在原軸承內(nèi)擋圈上設計增加鋁液圓弧阻尼槽。這樣在發(fā)生鋁液跑流，鋁液大部分就會順著圓弧阻尼槽的導向朝下流走，而不再進入軸承座內(nèi)，即便可能還有少量鋁液，也會因上述措施②中的間隙縮小行程加長再形成第二道防線。④設計制作大型滾子軸承的專用拆裝工具，用均衡靜壓方式整體推動軸承。用專用工具整體推動軸承外圈均勻受力，這樣就可以使原來因進入金屬鋁液產(chǎn)生凝固塊發(fā)生微量變形的大型滾子軸承在不受一點破壞的情況下順利拆出。

　　4　改進效果

　　本改進工作完成后，設備的狀況和所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量都完全正常，原來因輥系狀況而影響鑄軋板厚差及板形不穩(wěn)的問題得到了解決，金屬跑流時液態(tài)鋁液不再進入輥系軸承座內(nèi)，可以確定該改進項目完全成功。

　　參考文獻：

　　[1]葛志琪.機械設計手冊.北京:冶金工業(yè)出版社，2002.

　　[2]肖亞慶，謝水生，劉靜安，等.鋁加工技術(shù)實用手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

來源：《河南科技》2013年11期