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軋機牌坊機架磨損沖刷原因分析及修復方法

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軋機牌坊機架磨損沖刷原因分析及修復方法
發布時間:2021-09-22 瀏覽:

軋機牌坊機架的作用

牌坊是通過滑板、滑塊來安裝調整軋輥、軋輥軸承、軋輥調整裝置和導衛裝置等工作機座中的全部零件,并承受全部軋制力的作用(圖中黃色位置是滑板位置)。


機架是軋機工作機座中尺寸和重量較大的部件,軋輥軸承和軋輥調整裝置都安裝在機架上,機架承受巨大軋制力的作用。機架的牌坊是軋機的****性零部件,因而對它的強度有很高的要求。

新軋機牌坊的窗口公差常在+0.3—+0.5mm范圍,來為軋輥軸承座建立穩定而準確的位置。經過多年使用軋機機架的狀態和定位由于各種因素的影響而惡化。這就導致了工作輥和承輥定位不準確以及軋輥軸承座在軋機機架內的過量移動等一系列問題。

基于各種力量都有助于惡化多年連續使用的軋機機架。疲勞、塑性變形和物理位移導致過度間隙和軋機定位不準確。

與軋機機架校準有關的較常見問題是軸承座和牌坊之間日益增大的間隙。軸承座對軋機機架的連續沖擊加上襯墊表面的腐蝕,可以很快導致支撐部分變形。由于這種間距增大,軸承座被賦予了更多的移動自由。經過檢查許多軋機機架我們注意到間隙缺口的增加在機架整個高度上是不一致的,較大的間隙出現在軋制線下面。在傳動側和操作側之間也有明顯的差異。這種過度的移動結合位置的變化造成了不必要的垂直偏差,從而導致工作輥交叉。

這種過度磨損的軋機軋制的產品在測量時會有表面狀況不理想的板材制品,在板材長度方向上會檢測出拱形,降低軋制長度。

持續的沖擊載荷帶來的軋機機架表面的****變形會由于材料的腐蝕劣化而進一步惡化。當襯墊開始運動時,固定螺栓會松動,無法將襯墊牢固的固定在牌坊壁上。這就為來自軋制過程的乳液、蒸汽和污染物進入襯墊后面創造了機會,從而增加了襯墊背部材料和牌坊本身的腐蝕效率。這一理論經前面所示結果得到加強,較大的間隙發生在腐蝕原件接觸的位置。

軋機牌坊機架產生磨損的主要原因分析

(1)金屬疲勞磨損:軋機牌坊運行過程中受到各個方向的力的不斷沖擊,襯板本身以及襯板和牌坊的配合面會產生正常的金屬疲勞磨損,這是金屬本身具有的特性導致的;

(2)冷卻水腐蝕:由于襯板和牌坊之間的配合面是金屬與金屬之間的配合,金屬在加工過程中及時達到相當高的表面光潔度和平面度,但是兩個部件在配合上無法達到100%的配合,這樣便造成了配合面之間間隙的產生。生產過程中冷卻水會進入襯板與軋機牌坊的配合面間隙內,冷卻水會對軋機牌坊表面造成腐蝕,形成一層氧化層,這樣在軋制過程中,襯板會對松動的氧化層造成緊壓拍擊等,這樣間隙會進一步的增加,進而導致牌坊本身腐蝕磨損越來越嚴重,直至影響軋制產品的質量。循環冷卻水對軋機牌坊的腐蝕,是軋制牌坊腐蝕磨損的最主要原因之一。

(3)軋機運行過程中,緊固襯板的螺栓出現松動及螺栓拉長:襯板緊固螺栓需要定期檢查和緊固的,正常檢查時間應該在更換軋輥時。由于設備管理問題,緊固螺栓得不到有效及時地緊固,襯板和軋機牌坊之間便會產生一定的間隙,這樣運行過程中,襯板對牌坊本身產生一定的拍擊,短時間內導致牌坊表面的金屬疲勞,進而造成牌坊的磨損。

索雷專家認為軋機牌坊機架修復要點如下

(1)修復部位有足夠的強度,以滿足軋機牌坊與軸承箱體的各種軋制力和沖擊力;

(2)保證修復后,襯板與材料之間以及材料與牌坊之間形成100%的配合面,避免間隙的產生,防止冷卻水的侵入腐蝕和三者之間沖擊的產生;

(3)保證修復后,襯板之間的平行度和中心位置;

(4)螺栓孔的完好率,螺栓孔的有效性是緊固襯板的主要措施,也是避免出現間隙的主要措施。

軋機牌坊機架磨損沖刷腐蝕的解決方法

(1)補償法:即通過機械加工去除材料,清除牌坊表面受損層找平接觸面,擴大的尺寸通過增加襯板厚度來補償。這種修復方式操作簡單方便,但未改變牌坊面的性質,使用一段時間后牌坊表面又會受到腐蝕磨損而失效,而且多次機加工將會對牌坊的強度和剛度產生不利影響。

(2)添加墊片:添加墊片一直是比較傳統的修復措施,由于取材方便安裝簡單,是一線維修常用的方法,較大弱點是使用周期不長,更換頻繁,工人勞動強度大,效果不明顯。

(3)補焊:采用在線補焊后在進行磨削工藝,手工電弧焊可恢復磨損較大的尺寸,但在這樣的剛性結構上進行大面積電弧堆焊,可能造成牌坊結構的變形。如果結構發生扭曲,失穩變形這將是致命的,無法再進行矯正,這是生產中決不允許發生的事情。并且修復后與滑板的配合面不夠緊密,難以避免冷卻水的滲入侵蝕造成的金屬銹蝕問題。

(4)激光焊接:激光焊接是現在比較常用的焊接工藝,其特點是焊接強度高、熱應力小、焊接硬度高的優勢普遍應用在要求精度高的設備。但其弱勢也比較明顯,工藝復雜、設備繁多、修復時間長以及費用昂貴,同樣修復后與滑板的配合面不夠緊密,難以避免冷卻水的滲入侵蝕造成的金屬銹蝕問題。

索雷工業在線修復軋機牌坊沖刷磨損技術及方案

索雷碳納米聚合物材料類似一種冷焊(粘結)技術,利用滑板與軋機牌坊的配合關系進行尺寸恢復,材料優點是粘結力好,良好的抗壓性能、抗沖擊性能及具備金屬所具有的彈性變形等。碳納米聚合物材料使用過程中不會產生高溫,不會產生金屬疲勞磨損,接觸面積達到100%避免冷卻水的侵蝕,在保護設備本體不受損傷同時且修復過程中不受磨損量的限制。

(1)索雷碳納米聚合物材料應用在軋機牌坊方面的技術特性:

① 該材料具備較強的防化學腐蝕性能及抗腐蝕性能,材料固化后可以抗多種化學介質的腐蝕;

② 具有可塑性和觸變性,該材料在未固化前是軟體膏狀物,可以任意成型,可以侵入細微的間隙中,因此完全避免襯板與機架本身的配合間隙,達到100%面的配合,避免冷卻水侵入間隙內造成腐蝕;

③ 具有優異的抗壓性能和抗沖擊性能,;

④ 不具備金屬疲勞性。當金屬發生金屬疲勞會造成****變形或尺寸偏差而形成的配合間隙;碳納米聚合物材料具備一定的彈性,在受到沖擊時會吸收抵消金屬與金屬之間的直接沖擊,從而避免金屬的直接磨損;

⑤ 具有較強的粘結強度和固持力可以避免因襯板螺栓松動導致的磨損現象。

(2)現場修復步驟:

① 根據要求提前準備好相應的測量工具和專業的測量人員,以便襯板安裝時調整襯板安裝的基準尺寸;

② 根據襯板的尺寸決定修復工藝,如果襯板的尺寸相對較大,安裝時受到材料的擠壓容易變形,則需要在襯板表面提前加工M10 x 1的注料孔,數量可根據實際情況而定,采用注料的工藝;如果襯板的尺寸較小,且整體強度較大,不易發生變形,則可以使用部件對應關系修復工藝進行修復;

③ 表面處理:表面烤油處理,然后使用角磨機去除表面松動的氧化層,較后進行牌坊表面噴砂處理;

④ 建議更換使用新襯板,并將襯板表面清洗干凈;

⑤ 在襯板上提前點焊上4-6個M16螺母,作為頂絲孔使用,同時準備好相應的螺栓作為頂絲使用;

⑥ 準備好相應的襯板安裝工具和人員,測量工具和測量人員到位;

⑦ 襯板表面及螺栓表面提前刷脫模劑SD7000,晾干備用;

⑧ 根據提前確定的修復工藝實施修復:

采用部件對應關系修復方式,則將調和好的索雷碳納米聚合物材料直接涂抹至軋機牌坊表面,然后迅速安裝襯板,邊緊固襯板的同時,邊測量,邊采用頂絲進行精度調整,較后材料加熱固化后再次緊固襯板固定螺栓,完成修復。

(3)軋機牌坊機架磨損沖刷腐蝕的修復案例

(1)機架牌坊沖擊磨損修復

(2)精軋機牌坊機架磨損修復

(3)粗軋機機架砧鐵配合面磨損沖刷修復

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