双边剪输出辊道传动优化改造

【摘 要】针对宽厚板剪切线主体设备双边剪输出辊道辊颈常出现断裂等问题进行深入探讨，对辊道结构和SEW电机减速机的连接方式等方面进行了优化改造，取得了显著效果，且节约了大量的备件成本。

【关键词】输出辊道；联轴器；优化改造；SEW电机减速

前言

莱钢宽厚板生产线的主体剪切设备便是双边剪，承担全线的主要剪切任务，双边剪输出辊道的作用是使剪切后的钢板沿着辊道输送到码垛区域，进行收集，随着轧制速度与设备作业率的提高，在使用过程中，逐渐暴露出一些问题，甚至辊道无法正常运转，导致故障停机，成为制约生产的一个难题，急需进行改造。

1 原因分析

双边剪输出辊道是独立传动形式，采用圆柱齿轮减速机直联传动，悬挂式电机减速机直接和辊道轴颈连接，从而带动辊道转动，辊道和电机减速机连接处并未采用任何缓冲装置，属于刚性连接，在使用过程中常出现以下问题：（1）辊道轴颈断裂，轴颈Φ60mm；（2）电机减速机固定不牢靠，固定支撑板易开焊；（3）轴头与减速机连接处容易滚键；（4）轴承外窜，易损坏。

通过跟踪分析，损坏原因主要有以下几个方面：

（1）原始设计存在缺陷，传动方式及传动装置不合理

当辊道输送钢板至收集区域时，在剪切过程中电机需要频繁启动，带动辊子转动，从而配合双边剪夹送辊带动钢板边剪切边前进。然而输出辊道的原始设计是电机减速机直接和辊颈连接，整个传动结构为刚性连接，没有任何缓冲装置，而且辊子本身的重量和钢板的重量都很大，在频繁的启动过程中，会产生较大的转动惯量，从而使辊子承受较大的扭矩，从而对传动连接部位造成很大的冲击，导致辊颈易断裂、电机固定不牢固，键槽易磨损，齿轮脱齿打齿等问题频繁发生。

（2）电机减速机固定方式不合理，导致固定不牢固

最初设计中减速机采用的是悬挂式结构，电机减速机下端通过螺栓和辊道支架相连，但在使用过程中发现，刚性撞击作用，导致很难固定，我们采用螺栓和固定挡板中间加缓冲垫方式，虽然起到了一定的缓冲作用，但效果不明显，使用两周作用，缓冲垫磨损变形。固定挡板承受很大的缓冲力，导致经常开焊，由于空间狭小，作业非常不方便，还是不能有效的从根本上解决问题。

（3）辊子装配结构缺陷

输出辊道原始设计是采用带紧定套的轴承，虽然装配、定位灵活，但在使用过程中，由于频繁启动，轴承紧定套锁紧螺母容易松动，使轴承定位缺失，从而导致轴承产生窜动，也会使辊子辊颈部位磨损，导致辊子不能正常转动。

2 优化改进措施

针对比较突出的问题，我们根据现场实际情况，逐步采取了优化措施：

（1）传动方式的优化

增设缓冲装置，在改型前，电机减速机和辊道之间没有缓冲装置，而是直接连接，我们采用增设联轴器的方式，在联轴器的选择上，我们进行了比较，避免了刚性联轴器，而是采用了弹性柱销齿式联轴器，该联轴器有一定的弹性，能缓冲，且制造容易，传动转矩范围较大，适用用正反转多变，启动频繁的场合。。

（2）电机固定方式的优化

电机减速机以前采用悬挂式，电机自身的重量（150kg），在转动时使辊颈承受较大的转矩，而且固定困难，针对此问题，我们采用固定式减速机，通过将电机减速机固定在水泥桩基础上，固定非常牢靠，同时可避免辊颈承受自身较大的重量，而且此类型减速机固定方便。

（3）辊子装配结构改造

将辊子轴承改型为调心辊子轴承，不使用紧定套，同时，适当增加了轴颈，由之前的Φ60mm，改为Φ65mm，利用轴肩、弹性挡圈对轴承进行定位，从根本上消除因辊子频繁启动，轴承窜动带来的辊子磨损，延长辊子使用寿命，改型后输出轴承装配示意图，如图1所示。

3 实施效果

项目改造之前，由于辊道轴颈经常断裂，电机减速机大量损坏，造成了不必要的损失，通过“双边剪输出辊道传动优化改造”项目的实施，设备损坏率明显降低，有效节约了成本。

改型前辊道轴颈平均每月损坏12根，3万元/根，电机减速机平均每月更换8台，2万/台，改型后，辊道每月损坏双目减少到2～3台，辊子的使用寿命大大延长，电机减速机半年仅损坏1台，效果显著。

4 结论

“双边剪输出辊道传动优化改造”项目的实施，有效提高了设备更换周期，减少了备件消耗，维修费用大大降低，达到了预期目的，为生产的稳定顺行，打下了良好的设备基础。

参考文献：

[1]王文斌，林忠钦，机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2004.8.

[2]张海璇，李磊，加热炉入炉辊道系统优化改造[J].硅谷，2011（4）.

[3]张以良.特钢生产线高速辊道优化设计和应用[J].科技创业家，2012（3）.

作者简介：

亓安刚（1984—），男，汉，山东莱芜人，助理工程师，目前主要从事设备管理工作。

黄晨（1986—），男，汉，山东莱芜人，助理工程师，目前主要从事设备管理工作。

赵静（1986—），女，汉，山东莱芜人，助理工程师，目前主要从事设备管理工作。