探讨问题

王辉

[摘 要]本文主要介绍宝钢股份冷轧厂02卷取机的主要结构及其工艺原理，结合该区域卷取机在生产过程中出现声音过大的现象，对其故障判断过程和应急修复方法作了详细的解释和说明。解体后在对两根传动轴轴承座的检测中发现，轴承座可能由于摩擦的缘故，出现了大约为0.30mm的间隙，使得卷取机在卷取过程中卷筒出现偏差、振动。鉴于此原因，决定对卷取机主轴轴承座进行修复，利用贴铜片和涂胶水来减少轴承与轴承座之间的间隙，解决了振动大产生噪音问题。

[关键词]卷取机 主轴窜动 啮合间隙 内孔尺寸 修复办法

中图分类号：TG333.24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0349-01

一、卷取机的结构

卷取机的用途是将带钢卷取成卷以便于储存和运输，卷取机为关键设备，其状态的好坏直接影响到该区域的正常生产。

1.1卷取机结构：

卷筒式卷取机，主要由传动系统、卷筒、压紧辊、活动支撑、推卷、卸卷等装置组成。该卷筒采用四棱锥柱销连杆式结构。涨缩缸拉动拉杆，拉杆上的四棱锥面就可以推动柱销沿空心轴的孔向外顶开扇形板、使卷筒涨开。

卷筒安装在支承座的两个滚动轴承上，芯轴后端通过过渡套与涨缩缸相连接，芯轴上上的齿轮与中间传动轴上的齿轮相啮合。

1.2卷取机的工作原理：

卷取机工作时，主要动作可概括为三个字；转、涨、缩。

转：由中间轴将电动机的转动扭据传递给卷筒，使卷筒旋转；

涨：压入油进入液压缸，推动活塞杆，带动拉杆向左移动，拉杆的斜面与铜斜楔产生相对运动，使铜斜楔径向向外运动，紧帖着铜斜楔平面的扇形板涨开；

缩：完成卷取后信号转换，压力油换腔带动活塞杆，拉杆反向移动，使扇形板收缩。

1.3卷取机技术参数：

卷取带钢厚度 0.5～2mm

卷取带钢宽度 650～1900mm

卷取钢卷直径 最大外径 2150mm

最小外径 1100mm 卷取最大钢卷重量 30000Kg

卷筒直径 460/ 508mm

二、02卷取机的现状

15年5月卷取机在生产过程中出现卷筒轴承声音偏大现象，15年6月后，该卷取机卷取工作时噪音振动声音变大，使得卷取机在卷取过程中卷筒出现偏差、振动。解体后实际状态：

卷取机箱盖打开后，测量主轴轴承座内孔尺寸及主轴轴向窜动量、主轴与中间齿齿轮啮合间隙如下：

①使用0～600mm内径千分尺测量两主轴固定侧轴承座内孔直径；

②使用压铅测量两主轴与中间大齿的啮合间隙；

③通过手拉葫芦使用百分表测量两主轴轴向窜动间隙。

三、故障判断

3.1轴向窜动判断

该卷取机主轴在两头轴承盖打紧后，主轴固定侧和自由侧各有蝶型弹簧12个压住固定侧koyo45280轴承外圈，使轴承轴向处于零间隙，此时测量出的主轴轴向窜动量即为两侧蝶型弹簧自身的轴向压缩量，与轴承的轴向窜动无直接关系。从图纸上看蝶型弹簧由十片进口小弹簧片以及配件组成，十片弹簧片的总可以压缩量为5mm，实际使用2.5mm的压缩量。而当蝶型弹簧压住轴承外圈后，轴承外圈与两侧压板各留有0.5mm的间隙，即主轴在蝶型弹簧和两侧压住的共同控制作用下，总可能有1mm的轴向运行。从表1上面数据可以看出，该主轴轴承轴向串动量在要求范围内。

3.2啮合间隙判断

两主轴中心距为2180mm，查机械设计手册中心距齿轮啮合间隙（当两轴中心距2000≤A≤2500mm较小间隙参考值600μM，中等间隙参考值950μM，较大参考值1500μM），对比解体后实际数据（表1），该齿轮啮合间隙在正常范围内，所以不是导致卷取机正常运转噪音的主要原因。

A=（L1+L2）/2-（d1+d2）

A为两主轴之间的中心距

L1为两主轴轴承座之间的距离

d1为1#主轴直径

d2为2#主轴直径

测量L1=L2=2580mm d1=d2=400mm

计算出A=2180mm

3.3主轴轴承座内孔尺寸判断

该主轴选用的轴承是双列圆柱辊子轴承型号为koyo45280，内圈为400，外圈直径大小为600，宽度为148，查图纸使用公差为600h8（上公差为0.145下公差为-0.10） ，查机械设计手册间隙应该在 0.30 mm左右，因此可以看出该固定侧轴承座的磨损较大，1#主轴轴承座尺寸为Φ600+0.60，2#主轴轴承座尺寸为Φ600+0.40，因此可以看出1#主轴和2#主轴轴承座孔径太大，造成轴承外圈跑动，是引起卷取机振动声音偏大主要原因，因此对轴承座内孔尺寸需做修复性处理。

四、修复办法探讨

目前常用的设备轴承孔磨损修复主要办法是采用电刷镀技术和堆焊后机加工对轴承座尺寸进行修复，电刷镀技术适用于大型机械设备不解体现场修理，电刷镀采用一专用的直流电源，电源的正极接镀笔，作为刷镀时的阳极，电源负极接工件，作为刷镀时的阴极，刷镀时浸满镀液的镀笔，，以一定的相对运动速度在工件表面上移动，并保持适当的压力。在镀笔与工件接触部位，刷镀液中的金属离子在电场力作用下迁移到工件表面，并获得电子被还原成金属原子，这些金属原子在工件表面沉积形成镀层。但是电刷镀技术一般只能修复0.10 mm范围之内的设备磨损量。

堆焊后机加工需要现场把卷取机箱体整体拆除送机械加工厂加工，但是因为现场检修时间有限，不允许设备拆除后送机械加工厂进行加工。

因此我们根据现场经验判断，决定对轴承座进行贴铜片的处理方法，考虑到如果给整个轴承座一圈都贴上铜皮存在不均匀误差，把整个轴承座分成8等分，每个等分点上贴上铜片，具体方法为：

1#主轴轴承座尺寸为600+0.60mm，标准间隙尺寸间隙在0.30mm，需要垫铜皮0.30mm；2#主轴轴承座尺寸为600+0.50，需要垫铜片0.20mm左右，因此我们采取在上下轴承盖共粘贴8块50 x 10 mm的铜片，同时在轴承外圈垫粘贴8块50 x 10 mm的铜片。铜片厚度：1#上端盖0.10mm，1#下端盖0.10mm；2#上端盖0.05mm，2#下端盖0.05mm。最后在回装主轴前在轴承座上打冲眼，并涂乐泰638轴承固持胶。

结语：

通过对02卷取机轴承座采用贴铜皮办法修复后，该卷取机振动和噪音均恢复到正常水平。

参考文献

[1]孙桓 傅则绍《机械原理与机械零件》高等教育出版社

[2]成大先《机械设计手册》 化工工业出版社（第四版）