梁瑞容

（河钢集团 邯钢邯宝公司热轧厂）

邯钢邯宝2250mm热轧厂配套两台德国HERKULES生产的WS650×6500型万能数控轧辊磨床。该磨床所用砂轮规格直径1070mm×120mm，主要用来磨削粗轧支撑辊、精轧支撑辊、粗轧及精轧工作辊等。

存在的问题

在实际生产中,磨削带轴承座的粗轧支撑辊时[轧辊规格为直径( 1600mm~1440mm)×2250mm],发现该万能磨床存在的主要问题有:一是轧辊直径为1600mm,砂轮只能使用到1020mm就要报废,即新砂轮只能使用50mm,平均每片砂轮只能磨削2~4支轧辊;二是随着粗轧支撑辊循环使用,轧辊直径减小,平均每片砂轮只能磨削1支轧辊,甚至磨削1支轧辊需要2片砂轮;三是当粗轧支撑辊直径小于1508mm时,只能采取不带轴承座的方式磨削,即需要拆除轧辊轴承座才能磨削,而拆装及磨削一支粗轧支撑辊至少需要24小时,工作效率低下且劳动强度大。

改进方案

由于生产、资金方面的因素,无法对磨床进行大规 的改造,因此改造应当按照以下的原则进行:一是尽量不对万能磨床的本体进行改动,不影响其原有功能及性能; 二是因生产任务紧,故结构上要简单实用,以便缩短制造 及安装周期;三是投资要少。 

经过研究万能磨床及粗轧支撑辊的结构特点,在测 绘万能磨床的各关键部件的主要技术数据后(外方所供图纸均未标示尺寸),在计算机上用Pro/E软件建模并进行干涉计算(可以保证改造的效果,减少改造周期,并为修改磨床PLC控制程序的参数提供数据),进行了如下几方面的改进。

1.将粗轧支撑辊的驱动侧与操作侧对调：

如图1所示,由于粗轧支撑辊操作侧轴承座两侧有定位块(在轧机中起轴向定位作用),定位块与轴承座为整体铸造,不能分离。砂轮消耗量过大直径小于1508mm的粗轧支撑辊无法带座磨削的主要原因就在于此挡块与砂轮主轴箱发生干涉。而粗轧支撑辊驱动侧轴承座则没有此定位块。因此将粗轧支撑辊的驱动侧与操作侧对调(即轧辊水平旋转180°,如图2所示),则可以 避免轧辊轴承座定位块与砂轮箱的干涉问题。

2.增设一套轴承中间供油管：

由于轧辊驱动侧与操作侧对调后,油膜轴承油路方向改变,进油管需延长1. 5m,考虑到今后工作的方便性, 增设一套快速接头及1. 5m的中间油管,可以不需要更 换油管的情况下磨削粗轧及精轧两种支撑辊。

3.重新设计磨床托架横向定位块：

由于轧辊操作侧轴承座的宽度比驱动侧的大10mm,为保证轧辊在水平方向旋转180°后轧辊中心线不变,重新设计了万能磨床托架横向定位挡块。

4.在砂轮冷却水嘴上增加一个1寸水管弯头：

在计算机上模拟发现:粗轧支撑辊旋转180°放置后,当砂轮直径小于856mm,且轧辊直径小于1508mm时,磨床尾架侧的轴承座将会与磨床的砂轮水嘴供水管发生侧向干涉,为此水管弯头以改变砂轮水嘴供水管的方向, 从而避免干涉。

5.修改磨床PLC控制程序：

该万能磨床具有砂轮过小自动保护功能,当砂轮直径小于对应轧辊类型的设定值时,则发出报警信息并停止磨削。在磨削粗轧支撑辊时,当砂轮直径小于1020mm时则报警。为此,需修改砂轮保护的Z小直径为930mm。改进方案实施后的技术效果

以上改进方案实施后,砂轮消耗大为减少。当轧辊直径较大时,每片砂轮至少可以磨削7~13支轧辊(根据轧辊直径不同略有偏差)。砂轮可利用直径由50mm提高到232mm,相当砂轮寿命提高了4倍。此外,当轧辊 直径小于1508mm时也可以带座磨削,提高了生产效率,降低了劳动强度。改进前后对比如表1所示。

通过对万能轧辊磨床的结构分析,找出了砂轮消耗过大的根本原因并加以改进,并且在设备改造过程中,利用计算机建模及模拟技术,从而避免其他干涉现象的出现,也降低了改造成本，小编建议，如果磨床改动量大，自主维修风险高，尽量委托国内专业厂家进行维修改造，避免风险的发生。

来源：《自动化应用》2018年第12期