飞剪后辊道系统设备优化改造

发表时间：[2012-12-07]　　作者：张以良1，张杰2，司长雷1，车伟1　　编辑录入：admin　　点击数：284

摘要: 特钢事业部小型成材车间从飞剪到冷床之间的高速输送辊道磨损非常快，辊道电机在高温环境下运行，电机经常因轴承抱死而烧毁。采用辊筒表面 WC 硬化处理和辊道风冷技术，增加了辊道和电机的使用寿命，降低了设备维修费用。

关键词: 辊道磨损 WC 处理风冷技术

0 前言

长期以来，特钢事业部小型车间从飞剪到冷床之间的输送辊道存在磨损快、电机工作环境温度高易烧毁等问题，制约了生产效率和产品质量的提高，对输送辊道系统进行了优化改造，取得了良好效果。

1 现状分析

小型成材车间从飞剪至冷床的运输辊道大约有42 m，主要功能是将经飞剪剪切后的高温棒材快速输送到冷床进行自然冷却。由于辊道速度高和辊筒的材质较软，使用时间不到一个月辊筒就会被磨出一道深沟; 辊道电机因在高温环境下运行，经常因轴承抱死而烧毁; 电机是靠加工在辊道盖板上的 4 个内丝孔来固定的，由于螺栓处于震动和温度剧变的工作状态，固定电机的螺栓经常被震断; 辊道盖板因受高温辐射易发生弯曲变形，进而将固定辊道盖板的底座基础拉裂。

2 改进措施

从飞剪后辊道的结构、材质等方面进行了技术分析，在降温系统和节能方面做了系统的优化设计。

2． 1 辊道盖板结构改进

针对辊道盖板高温下容易变形的问题，重新设计辊道盖板时将钢板厚度由 15 mm 增加到 20 mm，钢板材质由普碳钢 Q235 改为强度较高的 16 Mn。

在两组辊道盖板对接处预留了 15 mm 的热膨胀空间，避免了因钢板受热膨胀而导致的盖板挤压变形。辊道盖板固定在底座基础上的受热胀冷缩的影响，底座和基础的位置承受附加应力，在这种应力的作用下，底座的基础就会出现酥裂。为了阻止这种因热胀冷缩产生的内应力传达到底座上，在设计盖板和底座连接方式时，将圆形螺栓孔改为椭圆式螺栓孔( 图 1、图 2) ，消除盖板固定位置的应力，也避免了底座基础的破碎。

电机固定方式的改进: 原来的电机固定方式是电机直接安装在辊道盖板上 ( 图 3) ，一旦螺栓被震断后，很难从盖板当中取出。为此，在底座上加工出与电机连接的螺栓孔，将电机底座与辊道架体找正后焊接固定，再用螺栓把电机固定在电机底座上 ( 图 4) ，解决了电机固定螺杆断裂不易取出的难题。

2． 2 辊道表面硬化处理

飞剪后辊道使用的辊筒直径为Ø188 mm，长度为 170 mm，辊筒的材质为 45#，表面硬度 HRC40。飞剪后辊道表面硬度偏低，耐磨性差、寿命低。目前国内高能离子注渗碳化钨( WC) 表面处理技术已在冶金行业推广应用，效果良好。为提高辊道寿命，制定了辊道表面注渗碳化钨( WC) 处理方案，并进行了试用。用该技术处理 188 mm ×170 mm 辊子后，表面硬度达到 HRC52 ～62，渗透层达 3 ～4 mm。辊道使用寿命提高 4 倍以上，并且表面不粘钢，保证了成品材的表面质量。

2． 3 辊道增设冷却系统

输送辊道电机周围环境温度高，电机轴承的润滑油在高温下容易蒸发，导致电机轴承缺油烧毁。

为了提高辊道电机的使用寿命，降低辊道及辊道电机周围环境温度是最为有效的措施。由于辊筒安装在电机输出轴上，难以采用水冷方式，借鉴风冷方式，为该处辊道增设了一套变频式辊道风冷系统( 图 5) 。该风冷系统由风机、变频器控制器、温度检测系统、送风管道组成，主送风管道沿辊道支架布置，从飞剪后一直延伸到冷床输入端，然后从主管上引出若干 DN15 小支管，每个支管末端正对辊道电机对面辊筒中心，冷却空气通过各个支管对辊道和电机进行冷却。生产不同规格棒材，电极环境温度不同，温度检测系统可实时检测辊道电机环境温度变化，将温度检测信息反馈至风机控制系统，风机通过变频调速控制输出风量。辊道增设风冷系统后，辊道和电机周围环境温度大幅下降，辊道电机的使用寿命显著提高。

3 结语

对小型车间飞剪至冷床输送辊道系统的辊道盖板结构、辊道电机固定方式、辊道表面处理、辊道冷却方式进行优化改造后，改善了设备的工作状况，降低了设备的故障，提高了设备使用寿命，年节约设备维修费用 12 万元以上。