梁瑞容

（河鋼集團(tuán) 邯鋼邯寶公司熱軋廠）

邯鋼邯寶2250mm熱軋廠配套兩臺(tái)德國HERKULES生產(chǎn)的WS650×6500型萬能數(shù)控軋輥磨床。該磨床所用砂輪規(guī)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(shí)際生產(chǎn)中,磨削帶軸承座的粗軋支撐輥時(shí)[軋輥規(guī)格為直徑( 1600mm~1440mm)×2250mm],發(fā)現(xiàn)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(bào)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(huán)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(dāng)粗軋支撐輥直徑小于1508mm時(shí),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(shí),工作效率低下且勞動(dòng)強(qiáng)度大。

改進(jìn)方案

由于生產(chǎn)、資金方面的因素,無法對(duì)磨床進(jìn)行大規(guī) 的改造,因此改造應(yīng)當(dāng)按照以下的原則進(jìn)行:一是盡量不對(duì)萬能磨床的本體進(jìn)行改動(dòng),不影響其原有功能及性能; 二是因生產(chǎn)任務(wù)緊,故結(jié)構(gòu)上要簡單實(shí)用,以便縮短制造 及安裝周期;三是投資要少。 

經(jīng)過研究萬能磨床及粗軋支撐輥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在測 繪萬能磨床的各關(guān)鍵部件的主要技術(shù)數(shù)據(jù)后(外方所供圖紙均未標(biāo)示尺寸),在計(jì)算機(jī)上用Pro/E軟件建模并進(jìn)行干涉計(jì)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(shù)提供數(shù)據(jù)),進(jìn)行了如下幾方面的改進(jìn)。

1.將粗軋支撐輥的驅(qū)動(dòng)側(cè)與操作側(cè)對(duì)調(diào)：

如圖1所示,由于粗軋支撐輥操作側(cè)軸承座兩側(cè)有定位塊(在軋機(jī)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(fā)生干涉。而粗軋支撐輥驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承座則沒有此定位塊。因此將粗軋支撐輥的驅(qū)動(dòng)側(cè)與操作側(cè)對(duì)調(diào)(即軋輥水平旋轉(zhuǎn)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(shè)一套軸承中間供油管：

由于軋輥驅(qū)動(dòng)側(cè)與操作側(cè)對(duì)調(diào)后,油膜軸承油路方向改變,進(jìn)油管需延長1. 5m,考慮到今后工作的方便性, 增設(shè)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(shè)計(jì)磨床托架橫向定位塊：

由于軋輥操作側(cè)軸承座的寬度比驅(qū)動(dòng)側(cè)的大10mm,為保證軋輥在水平方向旋轉(zhuǎn)180°后軋輥中心線不變,重新設(shè)計(jì)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(gè)1寸水管彎頭：

在計(jì)算機(jī)上模擬發(fā)現(xiàn):粗軋支撐輥旋轉(zhuǎn)180°放置后,當(dāng)砂輪直徑小于856mm,且軋輥直徑小于1508mm時(shí),磨床尾架側(cè)的軸承座將會(huì)與磨床的砂輪水嘴供水管發(fā)生側(cè)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(dòng)保護(hù)功能,當(dāng)砂輪直徑小于對(duì)應(yīng)軋輥類型的設(shè)定值時(shí),則發(fā)出報(bào)警信息并停止磨削。在磨削粗軋支撐輥時(shí),當(dāng)砂輪直徑小于1020mm時(shí)則報(bào)警。為此,需修改砂輪保護(hù)的Z小直徑為930mm。改進(jìn)方案實(shí)施后的技術(shù)效果

以上改進(jìn)方案實(shí)施后,砂輪消耗大為減少。當(dāng)軋輥直徑較大時(shí),每片砂輪至少可以磨削7~13支軋輥(根據(jù)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(dāng)砂輪壽命提高了4倍。此外,當(dāng)軋輥 直徑小于1508mm時(shí)也可以帶座磨削,提高了生產(chǎn)效率,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。改進(jìn)前后對(duì)比如表1所示。

通過對(duì)萬能軋輥磨床的結(jié)構(gòu)分析,找出了砂輪消耗過大的根本原因并加以改進(jìn),并且在設(shè)備改造過程中,利用計(jì)算機(jī)建模及模擬技術(shù),從而避免其他干涉現(xiàn)象的出現(xiàn),也降低了改造成本，小編建議，如果磨床改動(dòng)量大，自主維修風(fēng)險(xiǎn)高，盡量委托國內(nèi)專業(yè)廠家進(jìn)行維修改造，避免風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

來源：《自動(dòng)化應(yīng)用》2018年第12期