轧辊磨床维修.pdf

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1、德国HERKULES轧辊磨床机械故障分析和维修胡学雄(上海宝钢股份热轧厂，上海201900)摘要数控轧辊磨床是复杂的机电一体化产品，在维修过程中必须进行综合分析。尤其是机床在机械性能方面的问题，必须认真进行性能失效分析。本文对宝钢热轧HERKULES轧辊磨床存在的故障进行分析和改善维修。实例例举如下，供有关维修技术人员参考。关键词起动力矩;圆度偏差;振痕;中图分类号:TG533.1FailureanalysisandmaintenanceofHERKULESrollgrindingmachineHuXue一xiong(HotmillfactoryShanghaiBaosteelltd.co

2、.，Shanghai200194，China)Abstract:CNCrollgrindingmachineisacomplicatedproduct.Wemustanalyzethemaintenanceofmachinecompletely.ParticularlyitisimportanttotheFailureanalysisofMechanicalmaintenance.Inthispapertheau-thoranalyzestheMechanicalFailureproblemsandmaintenanceofHERKULESgrindingmachinewhichwasin

3、-stalledintheBaosteelHotMill.Asfollowsismyopinionsfromwhichtherelevantengineerscangetsomeexpe-rience.Key:startingtorque;deviationofroundness;feedmark;0前言宝钢热轧厂现有德国HERKULES公司产WS600/450一16x5000型数控磨床一台，承担带轴承箱的F1一7精轧工作辊的磨削。该磨床最大加工直径1200mm，最大加工重量16吨，最大加工长度5000mm。此磨床在我国钢铁业冷热轧生产线中被广泛应用。其采用自己开发的HCC数字控制系统，软

4、件运行稳定，人机界面友好;但磨床整体刚性针对宝钢2050热轧辊来说显得不够，从而影响上机轧辊加工质量。特别近期宝钢热轧线大量投人使用Fl一3高速钢工作辊以及磨床开始实施技术改造，使得该磨床状态在高负荷下出现机械性能失效，具体表现在以下三个方面:1床头箱起动力矩不够。1.1性能失效概述。大直径热轧辊在起动时的驱动力矩很大。造成原设计的床头箱一级传动皮带打滑。实测带大负荷时，75KW床头箱直流电机起动电流在208A，电机皮带盘与一级传动皮带之间开始打滑。1.2性能失效分析。1.2.1托架两托瓦分布形式不合理。从轧辊受力分布来分析驱动力矩。目前宝钢2050热轧精轧工作辊的最大重量约为10吨，其两

5、个轴承座每个约重3吨，已由两个液压软支撑承担了。因此，如图1所示，作用在轧辊静态时的受力分析如下:91假定:重力=10x103KG底瓦支撑力底瓦上的支撑力=重力/Cosl6.50=10.43x1护、KG(1)、侧瓦上的支撑力二重力xtgl6.50=2.96x103.阳城KG(2)川轧辊旋转时(假定:底瓦处的摩擦系数为ul，侧瓦侧瓦处的摩擦系数为u2):则:底瓦处的摩擦力=底瓦上的支撑力x摩擦系数=10.43u1x103KG侧瓦处的摩擦力二侧瓦上的支撑力x摩擦系数二孔2，96u2x103KG从而可知，床头箱驱动轧辊旋转的驱动力为:驱动力=摩擦力之和=(10.43ul+2.96u2)x10

6、3KG托架的圆弧半径=0.315m，因此轧辊旋转的驱动力矩为:图1受力分析及振摆测量点位置驱动力矩二驱动力x托架圆弧半径=(32.20ul十9.14u2)x10'N(1)侧瓦底瓦如图1，由于HERKULES公司的轧辊磨床托架采用的托瓦形式为:9『侧瓦(与垂直线的夹角为900)和较小倾斜角底瓦(与垂直线的夹角为侧瓦16.50)。可见，轧辊重量过多的依靠托架底瓦承担。如(1)式所示，阻碍_轧辊转动的力矩集中在底瓦摩擦力矩上。这是造成床头箱起动力矩不够的一个因素。而德国WALDRICH公司生产的同类轧辊磨床，其托架两托瓦分布形式为:侧瓦(与垂直线的夹角为650)和底瓦(与垂直线的夹角/为250)

7、。见图2，两片托瓦同时承担轧辊重力，阻碍轧辊转动的力矩分散在两片瓦上，便于轧辊起动。底瓦另外，HERKULES公司90.侧瓦的结构形式造成托瓦润滑油在瓦的图2Waldrich磨床托架结构形式表面很难集聚而与辊颈间充分形成油膜，因此在实际生产过程中(1)式所示的u2值将很大;16.50底瓦使用的是干油润滑，与稀油润滑相比(1)式所示的ul值也将增大;这也是造成床头箱起动力矩不够的一个因素。而WALDRICH公司的托瓦形式有