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首頁 檢測技術(shù)與成果

分享:小棒鋸開動率的提高

本鋼特鋼廠軋鋼車間小棒磨切鋸組是整條軋線系統(tǒng)中最重要的部分之一。如果小棒磨切鋸組在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障,將嚴重影響正常生產(chǎn),輕則打亂生產(chǎn)計劃,重則會導(dǎo)致停機無法生產(chǎn)。而該套設(shè)備投產(chǎn)使用以來一直處于不良工作狀態(tài),給生產(chǎn)帶來較大的損失。從過去5年小棒生產(chǎn)報表來看,小棒鋸區(qū)的熱停機占總熱停機50%以上,嚴重影響小棒生產(chǎn)線產(chǎn)能的釋放。

通過對故障頻發(fā)點的分析,整體可分為:設(shè)備熱停機——夾緊裝置及減速機的損壞;生產(chǎn)熱停機——鋸片的損壞。針對以上問題,分別從設(shè)備設(shè)計缺陷及生產(chǎn)過程兩個方面進行改進,保障生產(chǎn)順利進行。

1. 小棒鋸故障點分析

通過對2013年小棒鋸故障熱停機統(tǒng)計分析可知:設(shè)備熱停機占78%,導(dǎo)致直接減產(chǎn)5000 t;生產(chǎn)熱停機占22%,其中由于設(shè)備設(shè)計缺陷導(dǎo)致爆鋸片占生產(chǎn)熱停機75%。不難看出,設(shè)備是否完好、設(shè)計是否合理是生產(chǎn)能否順利進行的重要保障,如果設(shè)備故障率得到有效控制,那么小棒生產(chǎn)線的產(chǎn)量將有質(zhì)的飛躍。

設(shè)備熱停機可以分為機械熱停機和電氣熱停機(如圖1所示)。由圖1可見,機械熱停機占78%,電氣熱停機占22%。減速機和夾緊裝置熱停機占總熱停機66%,控制住這兩項就可以大幅降低熱停機時間。減速機故障主要是潤滑方式問題,設(shè)備在初始設(shè)計中沒有充分考慮到鋸切工況的惡劣性。小棒鋸夾緊裝置故障頻發(fā)主要集中在:生產(chǎn)?38~?50 mm棒材時側(cè)夾緊液壓缸脫離運行軌跡,缸頭翹起使其彎曲變形從而無法正常使用;上夾緊升起不到位,棒材無法正常通過,撞壞夾緊裝置。

生產(chǎn)熱停機主要是爆鋸片。爆鋸片的原因可分為設(shè)備影響、鋸片質(zhì)量、安裝操作三方面,其中設(shè)備影響主要是上下夾緊壓力匹配不穩(wěn)導(dǎo)致鋸片在切斷過程中發(fā)生爆裂。

綜上所述,如果減速機及夾緊問題得以解決,那么小棒鋸區(qū)的熱停機必然會大幅下降。


2. 裝置組成及原理

2.1 減速機

小棒鋸減速機主要由4根傳動軸、1組傘齒輪副、2組斜齒輪、潤滑系統(tǒng)及箱體組成,主要完成傳動比為1.3:1的增速運轉(zhuǎn)。

2.2 夾緊裝置

夾緊裝置主要由夾緊裝置框架、2對上夾緊(4個液壓缸)、2對下夾緊(8個液壓缸)、1對側(cè)夾緊(2個液壓缸)組成。夾緊裝置驅(qū)動形式為液壓驅(qū)動,使用SIEMENS PLC400控制系統(tǒng)。動作順序為:根據(jù)訂貨商提供的棒材尺寸要求,通過液壓馬達動作將整個夾緊裝置及小棒鋸調(diào)整到合理的位置,鎖緊液壓缸鎖緊后,小棒鋸進入正常動作的等待狀態(tài),等鋼棒到達預(yù)切長度時:輥道停止轉(zhuǎn)動—下夾緊上升—上夾緊下降—側(cè)夾緊推出,然后在等待位的小棒鋸開始切鋼,等切斷鋼后:側(cè)夾緊收回—上夾緊上升—下夾緊降下,小棒鋸?fù)嘶氐却?,完成一次動作。其中動作指令由接近開關(guān)及位移傳感器控制。

3. 存在問題及改進措施

3.1 減速機

3.1.1 存在問題

(1)傘齒輪副損壞。輪齒折斷:輪齒單側(cè)工作時,根部彎曲應(yīng)力一側(cè)為拉伸,另一側(cè)為壓縮,輪齒脫離嚙合后,彎曲力為零。因此,在載荷的多次重復(fù)作用下,彎曲應(yīng)力超過彎曲持久極限時,齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋逐漸擴展最終引起斷齒,或者輪齒因短時過載或沖擊過載而引起突然折斷。在2013年生產(chǎn)過程中發(fā)生了2次輪齒折斷,1次齒與齒嚙合不上。

(2)減速機軸承及潤滑故障。2013年減速機軸承損壞5次。軸承損壞原因主要為:軸承溫度過高和軸承噪音。軸承溫度過高:潤滑油質(zhì)不符合要求或變質(zhì);潤滑油黏度過高;機構(gòu)裝配過緊(間隙不足);軸承裝配過緊;軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動;負荷過大;軸承保持架或滾動體碎裂等。軸承噪音:滾動軸承在工作中允許有輕微的運轉(zhuǎn)響聲,如果響聲過大或有不正常的噪音或撞擊聲,則表明軸承有故障。2013年潤滑系統(tǒng)齒輪泵損壞3次。

3.1.2 改進措施

傘齒輪副損壞主要是傳動軸竄動所致,如果能在軸向竄動初期及時發(fā)現(xiàn)將能避免類似事故的發(fā)生。防止傘齒輪竄動的機構(gòu)只有前端擋蓋。為防止傳動軸發(fā)生竄動,在原設(shè)計的基礎(chǔ)上,將所有固定螺栓用細鋼絲連接在一起,從而防止螺栓松動。只要鋼絲斷裂就可以直觀發(fā)現(xiàn)傳動軸產(chǎn)生竄動并及時進行處理。傘齒輪前端擋蓋采用同樣的方法,有效避免了類似事故再次發(fā)生。

減速機軸承及潤滑故障出現(xiàn)的主要原因是軸承潤滑不到位。潤滑油管在鋪設(shè)及潤滑點的選擇上,原設(shè)計只考慮到了理論上存在的問題而忽略了設(shè)備現(xiàn)場的工作情況,磨切鋸在工作過程中產(chǎn)生大量的鐵屑和含膠粉末等混合粉塵,這些粉塵極易通過潤滑系統(tǒng)的循環(huán)過程堵塞供油孔,并且這些供油孔在生產(chǎn)停機過程中無法進行疏通檢查。根據(jù)現(xiàn)場實際情況對供油孔進行改進,方便定期疏通檢查,如圖2所示。

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