小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进鉴定材料.doc

小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进鉴定材料第一小型轧钢厂2005年6月目录 鉴定材料之一 鉴定大纲 鉴定材料之二 工作报告 鉴定材料之三 技术总结报告 鉴定材料之四 经济效益分析报告 鉴定材料之五 应用情况报告 鉴定材料之六 经费支出结算鉴定材料之一小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进鉴定大纲第一小型轧钢厂2005年6月小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进鉴定大纲 济南钢铁集团总公司技术中心对第一小型轧钢厂的小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进课题进行技术鉴定，鉴定委员会的鉴定大纲如下：一、项目名称 小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进二、项目来源 自选三、 项目内容针对生产中存在的薄弱环节，经过认真的统计与科学的分析，找出造成轧机轴承损坏与万向联轴器损坏的各种原因，有针对性的设计出各种有效措施，例如粗轧机立辊下轴承座密封的设计与改进，中、精轧机轴承润滑系统的改进，精轧机轴承结构的优化，连续式高刚度轧机在线充油，可伸缩万向联轴器固定的改进等，经过在生产中的实际应用，取得了很好的效果，故障时间降低了70以上，基本解决了轧钢工艺设备存在的制约生产的问题，创造了巨大的经济效益，在同行业具有很大的推广价值。四、 项目起始时间2004年7月至2005年6月五、 承担单位 济钢第一小型轧钢厂六、鉴定资料及提供单位1、鉴定大纲 济钢一小型厂2、工作报告 济钢一小型厂 3、技术总结报告 济钢一小型厂 4、经济效益分析报告 济钢一小型厂5、应用情况报告 济钢一小型厂6、经费支出决算表 济钢一小型厂七、鉴定程序1、 讨论通过鉴定大纲2、 听取工作报告3、 听取技术报告4、 听取应用情况报告5、 听取经济效益分析报告6、 现场考察7、 专家评议8、 讨论通过鉴定意见9、 鉴定委员会委员签字鉴定委员会 2005年6月鉴定材料之二 小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进工作报告第一小型轧钢厂2005年6月小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进工作报告一、课题来源：近年来，第一小型轧钢厂依靠技术创新和管理创新，经过不断的设备改造和工艺优化，使产品产品产量大幅度提高，2001年产量就已达到51万吨。2003年，在提前完成全年60万吨生产任务后，紧接着进行了有着划时代意义的全连轧改造工程，仅用40天的时间就高质量的完成了这项高难度工程，轧机布置型式由原来的半连续式改为18架全连轧，形成550X4/450X3/370X4/300X5/350X2的轧机布置型式，并于2003年12月21日开始进入生产阶段，成品轧机速度由原来的13.5 m/s提高到17.5m/s，月产量达到9万吨以上，随着轧机速度的提高与生产节奏的加快，在生产的过程中，轧机烧轴承故障与万向联轴器故障频繁发生，例如粗轧立辊轧机下轴承座因密封不良造成烧轴承，中轧机因辊颈润滑不好造成烧轴承，精轧机因轧速过高轴承保持架经常出现断裂，万向联轴器因固定不好出现甩脱，精轧万向联轴器因轧速过高出现断裂等等，每月因这些问题的发生造成故障时间最高达到28个小时，严重影响了生产的顺利进行，针对轧辊装配与传动机构的这些故障，一小型厂工程技术人员认真分析造成这些问题的原因，制定切实可行的技术措施，彻底解决这些制约生产发展的突出问题，不断满足生产的快速发展。二、 方案制定：针对轧机烧轴承与传动机构故障问题，我们经过认真的分析与论证，从以下几个方面进行了重新设计与改进：1、针对粗轧立辊轧机下轴承座因密封不良造成烧轴承的问题，对轧辊固定端的尺寸进行了修改，同时对装配件透盖和迷宫环的尺寸进行了同步修改，彻底杜绝了因轴承座因密封不良冲进氧化铁皮造成烧轴承的问题，取得了理想的效果；2、针对中轧370轧机因辊颈润滑不好造成烧轴承的问题，对轧辊辊颈处油槽及油孔进行了重新设计与改进，改善了轧辊辊颈处的润滑状况，大幅度减少了中轧机烧轴承现象的发生；3、针对精轧300轧机与350轧机因轧速过高造成烧轴承的问题，认真分析了36与38轴承经常出现损坏的原因，对轴承型式进行了重新设计与改进，增强了轴承保持架的强度，解决了因轴承保持架破坏造成的烧轴承问题；4、针对可伸缩万向联轴器因固定不好造成甩脱的问题，对全线轧机的轧辊辊头与扁头套根据其强度要求进行钻孔，改木板固定为销轴固定，既节约了换辊换槽时间，又解决了联轴器甩脱的问题，取得了良好的效果；5、针对精轧300轧机在生产大规格产品时因轧速过高出现断裂的问题，对联轴器的型式进行了改进，由原来的SWP型改为SWC型，并要求对联轴器在出厂前做9级动平衡试验，应用后取得了理想的效果，不仅没有出现过断裂情况，同时保证了轧机运行的稳定性，提高了产品的质量。 三、使用效果 高刚度轧机轧辊装配及其传动机构经过改进后，通过一年多的生产使用证明，取得了良好的效果，一是提高了轧机在线运行的稳定性，大大减少了因烧轴承产生的换辊时间与传动故障产生的停机时间，准备误时降低了75，由原来的每月平均12小时降低为3小时。二是减少了换辊、换槽时间。因传动机构固定方式的改进，使传动轴拆装更加快捷方便，每月可节约换辊、换槽时间10个小时以上。三是在一定程度上降低了轧辊消耗，轧辊消耗降低了0.08Kg/吨钢；四是在一定程度上降低了轴承消耗，轴承消耗由原来的4.8元/吨钢降低到3.6元/吨钢。该项目的完成，进一步提高了产量，降低了消耗，为降成本目标的实现作出了突出的贡献，不仅取得了良好的经济效益，而且具有很高的社会推广价值。 附：主要研制人员名单主要研制人员名单序号姓 名年龄文化程度所学专业职称、职务工作单位对成果的创造性贡献1赵云河45大学机械厂长、高工一小型方案提出及组织实施2王建宾33大学轧钢工程师一小型方案及图纸主要设计并负责实施3杨荣庆50大学轧钢副厂长、高工一小型方案提出及组织实施4齐志新35大学轧钢副厂长、高工一小型方案提出及组织实施5王秋林34中专轧钢科长、工程师一小型负责设计方案审核6宋海彬33大专轧钢工程师一小型负责实施7夏庆同35中专轧钢工程师一小型实施过程控制8徐西刚33大学轧钢工程师一小型实施过程总结9潘振华26大学轧钢工程师一小型实施过程控制10李全吉33大专轧钢工程师一小型实施过程总结鉴定材料之三小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进技术总结报告 第一小型轧钢厂2005年6月小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进技术总结报告一、 前言 济钢第一小型轧钢厂250半连轧机组是1959年冶金部引进的捷克斯洛伐克设备，1978年在济钢筹建，1983年正式投产，设计能力为年产15万吨，经过不断的设备改造和工艺优化，2003年产量已超过60万吨，在此基础上，2003年底至2004年初用40天的时间实行了全连轧改造，现已形成550×4/450×3/370×4/340×5/350×2的18架轧机全连续布置形式，成品轧机速度达到了17.5m/s，主要生产1232mm的圆钢和螺纹钢。2004年初，在全连轧改造后的试生产阶段，由于新增轧机与实际情况的不适应及轧制速度的提高，轧机及其传动机构在线运行的稳定性较差，轧机烧轴承及传动轴故障每月多达12次，2004年前3个月准备每月误时最高达到28小时，严重影响了生产过程的稳定及产量的提高，成为制约生产发展的突出问题。为此，我们针对制约生产的轧机烧轴承及传动轴故障问题，进行了技术攻关。二、 问题的提出全连轧改造后，由于坯料断面的加大与轧制速度的提高，轧机负荷相应增加，轧机及其传动机构在线运行出现了一系列的问题，例如粗轧立辊轧机下轴承座因密封较差造成烧轴承，中轧机因辊颈润滑不好造成烧轴承，精轧机因轧速过高轴承保持架经常出现断裂，可伸缩万向联轴器因固定不好出现甩脱，精轧万向联轴器因轧速过高出现断裂等等，这些问题的频繁发生，每月造成停机故障最高达到28小时，严重影响了轧机的有效作业率，制约了生产的快速发展，同时增加了轧辊、轴承等备件材料的消耗，为生产造成了极大损失。因此，改善轧机及其传动机构在线运行的稳定性，降低轧机及其传动机构故障已经成为迫在眉睫的关键任务。三、 原因分析根据2004年一季度的生产实际情况，对前4个月的准备误时进行了统计，统计结果见下表：月份误时1234粗轧区2：0014：305：007：00中轧区1：007：302：574：30精轧区0：303：302：302：37传动故障0：242：401：300：30合计3：5428：1011：5714：371月份处于试生产阶段，产量较低，轧机运行时间较短，所以误时较少，代表性不强。24月份3个月平均误时为18：15，主要故障出在粗轧区立辊轧机，其次是中轧区，精轧区故障主要是轴承保持架断裂造成，精轧区传动轴出现两次断裂，一次甩脱。根据前几个月生产的实际情况，我们对造成上述故障的原因进行了深入细致的分析，总结如下：1、 粗轧立辊轧机下轴承座经常出现烧轴承故障第一小型轧钢厂2003年底连轧改造完成后，粗轧机立辊轧机下轴承座现场使用情况如下：设备类型：450-550轧辊工作温度：上部：30-400C下部：50-600C工作介质：冲洗水、钢渣、润滑脂经过几个月的生产实践与认真摸索，发现粗轧机立辊轧机下轴承座在运行中存在如下问题：1）迷宫环和轴承座透盖之间重合尺寸太小，起不到阻止冲洗水的作用，混有钢渣的冲洗水可以直接进入轴承腔内；2）密封件硬度低及弹性差，极易被钢渣损伤；3）混有钢渣的冲洗水在轴承腔内冲淋、乳化润滑脂，造成轴承干磨，导致温度升高，产生连锁反应，造成轴承损坏因为密封系统存在以上问题，粗轧机在运行过程中很不稳定，经常发生烧轴承事故，造成很长的停机时间与轧辊的大量报废，使生产成本明显升高，降低了经济效益，急需进行彻底的改进。2、 中轧370轧机经常发生烧轴承事故我们对370轧机出现烧轴承时的现象进行了一段时间的观察，发现轧机烧轴承后，轧辊辊颈处磨损严重，有时磨损量达到直径尺寸3mm，并且辊颈处润滑油孔堵塞，辊颈生锈有明显的缺油迹象。分析认为，因370轧辊辊颈处润滑油孔原设计太小，在线运行较长时间后，因细小氧化铁皮与灰尘进入发生堵塞，使轧辊内预先加入的稀油失去了润滑辊颈的作用，造成四列圆锥轴承与辊颈发生一定程度的干磨，辊颈尺寸迅速减小，使轴承与辊颈之间间隙增大，在持续冲击负荷的作用下，轴承迅速老化，达到轴承疲劳极限时，轴承某个部件就会发生断裂，造成烧轴承事故。3、 精轧300轧机和350轧机的烧轴承事故连轧改造后，成品轧机速度提高到了17.5m/s，这对16300轧机和18350轧机造成巨大压力，在改造以前，成品轧机速度最高只有13.5 m/s，轧机在线5天左右没有什么问题，但现在一般在线2-3天左右就会发生烧轴承事故，成为制约生产发展的突出问题。为了解决这个问题，我们对发生烧轴承时的情况进行了认真的分析，观察发现，绝大多数情况都是轧辊轴承的保持架发生断裂，所以我们认为造成300轧机和350轧机烧轴承的原因主要是轴承保持架结构不合理使其强度偏低，在较高转速的情况下，长期承受冲击负荷产生疲劳断裂。4、 可伸缩万向联轴器出现甩脱连轧改造后，由于轧制速度的大幅度提高，中轧、精轧的可伸缩万向联轴器有时会出现甩脱现象，给生产造成较大损失。可伸缩万向联轴器原来采用铁丝绑住木板进行固定，在高速运转的情况下，有时会出现木板脱落造成甩脱的现象，这种固定方式既不安全，又会造成停机时间，并且在换槽时，因其固定比较麻烦，还会增加大量的换槽时间，降低了轧机的有效作业率，影响了产量的提高。5、 精轧机万向联轴器发生断裂在轧制大规格产品时，16轧机属于成品机架，轧制线速度达到17.5m/s，原用万向联轴器型号为SWP265X1720，单十字万向联轴器与套筒属于分体式结构，而且在制做过程中没有动平衡试验阶段，在高速运转的过程中，万向联轴器既承受重载又容易发生共振，达到其疲劳极限时就会发生断裂事故。四、 小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进技术研究1、 粗轧立辊轧机下轴承座密封的改进我厂粗轧机列由6架二辊式高刚度轧机组成，前4架为550轧机，后2架为450轧机，其中1、3、5为平辊轧机，2、4、6为立辊轧机。由于立辊轧机下轴承座的工作位置位于轧机的底部，如果其密封不好，轧槽冷却水就会带着细小的氧化铁皮直接灌入轴承腔内，时间久了混有氧化铁皮的冲洗水在轴承腔内冲淋、乳化润滑脂，造成轴承干磨，导致温度升高，产生连锁反应，造成轴承损坏。根据这种情况，为了达到阻止混有氧化铁皮的冷却水进入轴承腔的目的，我们把轴承透盖与迷宫环重合处的尺寸加长了15mm，为了保持轴承座的装配位置不变，同时把轧辊的辊身长度缩短了15mm，改进前后的示意图如下：通过示意图可以看到，经过这样简单的改进，由于迷宫尺寸的加大，混有氧化铁皮的冷却水上冲的最大高度在轴承透盖以下，完全没有机会进入轴承腔内，实践证明，这种简单可行的方法没有增加任何的费用，但取得了非常良好的效果，轴承腔内的润滑脂始终保持在清洁的环境下，为轴承的运行提供了良好的润滑，完全杜绝了立辊轧机下轴承座烧轴承事故的发生。2、 中轧370轧机辊颈润滑的改进中轧8-11370轧机在轧制过程中，辊颈润滑油孔经常堵塞，造成辊颈磨损，进而由于辊颈与轴承之间的间隙增大，在持续冲击负荷的作用下，造成轴承部件损坏发生烧轴承事故。为了解决这个问题，我们把轧辊辊颈处的油槽宽度由原来的8mm增大到12mm，油孔由原来的8增大到12，改动前后的示意图如下： 经过这样简单的改进，在实际应用中取得了较好的效果，润滑油孔堵塞的问题解决了，辊颈在线润滑良好，既大幅度的减少了烧轴承事故，又降低了轧辊消耗。3、 精轧36与38轴承保持架结构的改进精轧16与18轧机分别为生产大规格产品和小规格产品时的成品机架，出口线速度达到17.5m/s，轧辊转速达到1100r/m，较高的速度给轧辊轴承提出了更高的要求。16300轧机轴承型号为672736，18350轧机轴承型号为672738，这两种轴承在发生烧轴承事故时，经常都是轴承保持架损坏，分析认为是轴承保持架结构不合理使其强度偏低，在较高转速的情况下，长期承受冲击负荷产生疲劳断裂。针对这种情况，经过认真的研究分析，为了达到增加轴承保持架强度的目的，我们将轴承保持架的结构由原来的开式结构改为闭式结构，并适当增加了保持架的径向厚度，改进前后的示意图如下：改进后，经过实际应用，效果非常明显，原来轴承的寿命只有3-5天，现在的寿命可以达到几个月以上，不仅解决了轴承保持架损坏引起的烧轴承事故，而且降低了轴承消耗，可谓一举两得。4、 可伸缩万向联轴器固定方式的改进可伸缩万向联轴器原来采用绑木板固定中间伸缩轴，连轧改造后，轧制速度的大幅度提高，因其固定方式不可靠，有时会出现甩脱的现象，而且每次换轧槽时都要对中间轴进行重新固定，造成停机时间较多，影响产量的提高。为了解决这个问题，对中间伸缩轴的固定进行了改进，一是在轧辊辊头处钻一个通孔，二是在轧辊扁头套的相应位置钻同样的通孔，然后采用销轴固定。采用这种方式固定，完全杜绝了联轴器甩脱的事故，并且节约了大量的换槽时间，取得很好的效果。5、 精轧万向联轴器结构型式的改进精轧15、16原用万向联轴器型号为SWP265X1720，中间伸缩轴与两端十字联轴器属于分体式结构，它们通过螺栓联接起来，连轧改造后，轧制速度由13.5m/s提高到17.5m/s，在轧制过程中，由于转速较高，联轴器容易产生共振，运行稳定性较差，一是联轴器及扁头套的寿命降低，有时十字联轴器发生断裂，并且扁头套更换也比较频繁；二是轧机在运行中振动剧烈，降低了轧机及轧辊轴承的使用寿命，并且产品的尺寸精度也难以保证。针对这个情况，我们与生产厂家一起，对联轴器的结构进行了重新设计，把联轴器结构由SWP型分体式结构改为SWC型叉头式整体结构，并且在制做过程中进行了动平衡试验，经过这样的改进，和原来相比有以下几个方面的不同：1）结构形式不同。原十字轴式万向联轴器叉头与十字轴总成的装配是轴承盖用螺栓卡和；SWC型联轴器是采用整体叉头套装组合，无螺栓联接。2)承载能力不同。比同类产品承载能力大，公称扭矩45KN·m。3）许用倾角不同。SWC型联轴器因无螺栓联接，许用倾角大，可达15°。4）传动效率高，噪音低。配有三列短圆柱滚子轴承，传动平稳，效率可达99，噪声在3040dB。新型整体式传动轴应用后，运行平稳，没在出现过十字轴断裂的情况，同时也提高了扁头套的使用寿命。而且轧机的运行稳定性大大加强，提高了轧机轴承的寿命，保证了产品的尺寸精度。五、实施效果通过一年多的生产使用证明，该项目的实施取得了良好的效果，一是提高了轧机在线运行的稳定性，大大减少了因烧轴承产生的换辊时间与传动故障产生的停机时间，准备误时降低了75，由原来的每月平均12小时降低为3小时，二是减少了换辊、换槽时间。因传动机构固定方式的改进，使传动轴拆装更加快捷方便，每月可节约换辊、换槽时间10个小时以上。三是在一定程度上降低了轧辊消耗，轧辊消耗降低了0.08Kg/吨钢；四是在一定程度上降低了轴承消耗，轴承消耗由原来的4.8元/吨钢降低到3.6元/吨钢。该项目的完成，提高了轧机有效作业率，大幅度的提高了产量，同时降低了消耗，为降成本目标的实现作出了突出的贡献，不仅取得了良好的经济效益，而且具有很高的社会推广价值。 鉴定材料之四小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进经济效益分析报告第一小型轧钢厂2005年6月小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进经济效益分析报告通过一年来的生产使用证明，小型高刚度轧机及其传动机构的运行稳定性大大提高，换辊、换槽时间大幅度减少，进一步降低了轧辊与轴承消耗，取得了良好的经济效益。1、准备误时大幅度降低，每月减少烧轴承故障时间6个小时；减少了换辊、换槽时间，每月减少换辊、换槽时间10个小时。机时产量160吨，吨钢效益100元，每年增产可创效益：12X16X100X160=307.2(万元)。2、降低轧辊消耗，经测算因减少烧轴承轧辊消耗降低了0.08Kg/t，2004年7月至2005年6月总产量为1081084吨，轧辊每吨单价8500元，则降低轧辊消耗可节约费用：(0.08X1081084)/1000X8500=73.5(万元)。3、降低轴承消耗。因大幅度减少了烧轴承故障，轴承消耗由原来的4.8元/吨钢降低到3.6元/吨钢，2004年7月至2005年6月总产量为1081084吨，则降低轴承消耗可节约费用：（4.8-3.6）X1081084=129.73(万元)本项目共计投资30万元。合计总创效益：307.2+73.5+129.73-30480.43（万元）。济钢财务处（盖章）2005年 月鉴定材料之五小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进使用效果报告第一小型轧钢厂2005年6月小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进使用效果报告通过一年多的生产使用证明，小型高刚度轧机及其传动机构的运行稳定性大大提高，降低了烧轴承及传动故障的发生，同时也减少了换槽、换辊的时间，进一步降低了轧辊与轴承消耗，提高了轧机的有效作业率，满足了生产的需要。该项目的完成，不仅取得了良好的经济效益，而且具有很高的社会推广价值。1、准备误时大大降低。该项目的实施，提高了轧机在线运行的稳定性，大大减少了因烧轴承产生的换辊时间与传动故障产生的停机时间，准备误时降低了75，由原来的每月平均12小时降低为3小时。2、减少了换辊、换槽时间。因传动机构固定方式的改进，使传动轴拆装更加快捷方便，每月可节约换辊、换槽时间10个小时以上。3、降低了轧辊消耗。因烧轴承事故大大减少，一定程度上降低了轧辊的消耗，经测算轧辊消耗降低了0.08Kg/t。4、降低了轴承消耗。因烧轴承事故的减少与轴承型式的改进，明显降低了轴承的消耗，轴承消耗由原来的4.8元/吨钢降低到3.6元/吨钢。第一小型轧钢厂（盖章） 2005年 月鉴定材料之六小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进经费支出决算第一小型轧钢厂2005年6月科技计划项目经费支出决算表填报单位：济南钢铁集团总公司第一小型轧钢厂 填报日期：2005年6月25日项目名称小型高刚度轧机轧辊装配及传动机构的改进类别科技创新起止时间2004.72005.6鉴定日期任务来源创新计划批准总经费数（万元）累计实际拨款（万元）实际支出决算(万元)总额其 中总额其 中实际支出经费总额节余经费超支经费对 节 余 或 超 支 经 费 处 理 意 见预算内经费自筹经费预算内经费自筹经费303030303000支出项目名称经费（万元）支 出 项 目 名 称经费（万元）决 算 说 明主 管 部 门 审 核 意 见轧辊加工费用10备件加工费用6轴承改进费用14 单位负责人： 赵树俭 项目负责人： 杨荣庆 会计：说明：（1）本表在项目完成后由承担单位填写盖章，经主管部门审核，报计划下达部门两份。（2）任务来源写明省计划项目或地市、省局计划项目。（3）支出项目填不下，可另加附页