作者：宋延亭　顧智春　孫吉成 
  （煙臺(tái)魯寶鋼管有限責(zé)任公司

　　摘　要：為了適應(yīng)大口徑無縫鋼管生產(chǎn)需要，對(duì)與Accu-Roll軋管機(jī)相配套的φ100mm曼氏穿孔機(jī)進(jìn)行改造，重新選擇軸承，改造軋輥箱，從而提高了軋制力和軸承的使用壽命，使產(chǎn)品規(guī)格擴(kuò)大到φ159mm，滿足了生產(chǎn)工藝的要求。
　　關(guān)鍵詞：無縫鋼管；曼式穿孔機(jī)；軋輥箱；軸承
　　煙臺(tái)魯寶鋼管有限責(zé)任公司（簡稱魯寶鋼管廠）熱軋機(jī)組中的Accu-Roll軋管機(jī)是從美國引進(jìn)的世界臺(tái)精密無縫鋼管機(jī)組。該設(shè)備機(jī)械性能好、產(chǎn)品精密度高，但與其相配套的φ100mm曼氏穿孔機(jī)是國產(chǎn)五十年代的設(shè)備，產(chǎn)品規(guī)格范圍為φ63～133mm。為發(fā)揮先進(jìn)軋機(jī)的能力，開發(fā)優(yōu)質(zhì)φ159mm鋼管，滿足市場需求，必須對(duì)曼氏穿孔機(jī)進(jìn)行改造。　
　　1、軋輥箱的改造
　　原φ100mm曼氏穿孔機(jī)組軋輥裝配裝置為轉(zhuǎn)鼓式，如圖1所示。

　　圖1 轉(zhuǎn)鼓式軋輥裝配裝置

　　此裝置的特點(diǎn)是：
　　（1）可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行送進(jìn)角度調(diào)整。
　　（2）調(diào)整角度機(jī)構(gòu)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓。
　　（3）角度調(diào)整好后，使用齒條鎖緊裝置鎖緊。
　　此裝置的缺點(diǎn)是：
　　（1）工藝要求穿孔機(jī)軋輥尺寸為φ700mm×500mm，如果仍采用轉(zhuǎn)鼓形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)鼓的角度將會(huì)增加較大，而固定不變的穿孔機(jī)牌坊將容不下這樣大的轉(zhuǎn)鼓。
　　（2）軋輥角度調(diào)整及鎖緊裝置不合工藝要求，角度調(diào)整好后，軋制過程中，角度經(jīng)常跑動(dòng)，造成許多軋制事故。
　　以上兩點(diǎn)說明，改造軋輥轉(zhuǎn)鼓裝置是必要的。根據(jù)軋輥尺寸調(diào)整角度的要求，設(shè)計(jì)軋輥箱的形式如圖2所示。

　　圖2 改造后軋輥箱形式

　　2、軋輥箱的設(shè)計(jì)及軸承的選擇
　　由于產(chǎn)品規(guī)格的變化，軋制力增加，因此必須對(duì)軸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新選擇軸承。改造前后軋輥尺寸及軋制能力的變化見表1。

　　表1 軋輥尺寸及軋制能力參數(shù)變化

　　2.1 軸的設(shè)計(jì)
　　軸的設(shè)計(jì)簡圖如圖3所示。圖3中，輸入端軸頭至軋制中心線長度確保860mm，軸總長1455mm。輸入端軸徑φ180mm，軋輥尺寸φ700mm×500mm。

圖3 軋輥軸設(shè)計(jì)簡圖

　　軸的受力情況見圖4。通過一系列的受力分析、應(yīng)力計(jì)算、危險(xiǎn)斷面強(qiáng)度計(jì)算、剛度校核，證明所設(shè)計(jì)的軸的強(qiáng)度是合理的。

　　圖4 軸的受力簡圖

　　2.2 軸承的選擇
　　首先選用的是雙列向心球面滾子軸承，據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選用軸承型號(hào)3740（GB288-87）。該軸承外圈滾道表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球面，能自動(dòng)調(diào)心，且具有較大的徑向承載能力。對(duì)軸承壽命進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如下：
　　L_HA=5.31　(d)L_HB=5.95(d)
　　此軸承壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生產(chǎn)的需要，于是選用3644型號(hào)，計(jì)算壽命,結(jié)果為：
　　L_HA=8.5(d) 　L_HB=9.6(d)
　　同樣滿足不了生產(chǎn)的需要。
　　但是考慮到軋輥中心與萬向接軸聯(lián)接處距離已定，不能再增大軸承型號(hào)，即B處軸承寬度不能再大了。為了消除A處軸承所承受的軸向力，在A處加上兩個(gè)止推軸承，型號(hào)為9039244（GB5859-84），該端相應(yīng)增加軸長度169mm，以承受穿孔過程中所出現(xiàn)的雙向軸向力。這樣A、B兩處的軸承只承受徑向力，工作狀態(tài)有了很大的改善，從而提高了軸承壽命。
　　3、結(jié)束語
　　歷經(jīng)4年，產(chǎn)量近20萬t的實(shí)踐證明，魯寶鋼管廠軋輥裝配箱的改造是非常成功的，軸的設(shè)計(jì)合理，尤其是上述兩種型號(hào)的軸承壽命，均超出原壽命值的21倍以上，同時(shí)軋輥箱的設(shè)計(jì)及鎖緊裝置設(shè)計(jì)合理，很好的滿足了生產(chǎn)工藝的要求。

來源：《山東冶金》