SY高刚度轧机压下螺母的改进

白淑娟

(河北天择重型机械有限公司，河北 邯郸 056200)

0 前言

SY型高刚度短应力线轧机在各钢厂的中小型生产线上应用及其广泛，其优点为投资少、上马快、见效快、容易掌握、调整方便、成材率高等。SY高刚度轧机在长期的使用过程中，轧机机架会出现立柱和压下螺母抱死现象，致使辊缝无法调整的故障，造成整台机器不能使用，严重时无法修复只能报废立柱和压下螺母，造成经济损失。为查找事故原因，把立柱割开后，发现压下螺母和立柱在轧制过程中，经过频繁剧烈的过钢冲击，及压下造成的重载轴向力的作用，最接近球面垫的几圈螺纹塑性变形严重，靠近球面垫螺纹牙尾已经变形侵到球面垫里，使立柱和压下螺母之间抱死。

1 立柱和压下螺母抱死的原因分析

轧机的压下螺母与立柱及球面垫的整体布置形式如图1所示。

图1 轧机压下部件剖面图Fig.1 Cross-section drawn of main parts of roll assembly in rolling mill

造成这一现象的原因，经分析后认为:压下螺母与立柱联接后，在工作时的受力状态是立柱受拉，压下螺母受压，立柱要求被拉长，压下螺母要求被压短，压下螺母的轴向载荷在旋合各圈间的受力分布是不均匀的，从螺母的支撑面算起，第一圈受载最大，占总载荷的33.3%，以后各圈递减。旋合圈数越多，载荷分布越不均匀，到第8～10圈后，螺纹几乎不受载荷。由于第一圈螺纹受载最大，则螺纹牙变形最大。

以φ 450 SY高刚度轧机为例，原压下螺母如图2所示。

图2 原压下螺母Fig.2 Origional press-down nut

压下螺母悬合圈数为10.5圈，下面前几圈螺纹受力最大，最后两圈几乎不受力，在轧机长期运行过程中，压下螺母受压变形，其螺距逐渐减小，立柱受拉，其螺距逐渐增大，所以受力不同导致螺距变形严重，而且压下螺母的螺纹牙与球面垫紧贴，螺纹牙没有运动空间，导致压下螺母与立柱抱死无法拆卸，最后一圈螺纹牙尾部侵到球面垫里。

2 解决立柱和压下螺母抱死的方法

针对这一问题经过我们反复研究，将压下螺母参照环槽螺母的结构形式作部分改动，由于第一圈螺纹受载最大，到第8～10圈后，螺纹几乎不受载荷，压下螺母螺距为14 mm，螺纹长度为145.89 mm，则压下螺母悬合圈数为10.5圈，在压下螺母靠近球面垫一端去掉一圈半螺纹，则旋合圈数为9圈，在压下螺母下端车出一带有锥度的槽，小端直径略大于压下螺母螺纹的外径。大端直径由小端直径倾斜15°得到，形成环槽，尖角处倒圆弧。槽深19.89 mm，如图3所示。

改进后的压下螺母内缘下端(螺栓旋入端)工作时局部受拉，其变形性质与立柱相同，从而可以减小两者的螺距变化差，使螺纹牙上的载荷分布趋于均匀，也使螺纹牙不贴着球面垫，螺纹牙也不会侵到球面垫里了，其修改后轧机中压下螺母与立柱及球面垫的整体布置形式如图4所示。

4 结语

经过用户使用，改进后的SY高刚度轧机因为压下螺母与立柱抱死造成的事故大为减少。该技术在不改变SY高刚度轧机整体尺寸的情况下改造简单、费用低、效果显著，为进一步提高SY高刚度轧机的使用寿命奠定了基础。

［1］ 钱寿铨，白春林．机械设计基础［M］．北京:机械工业出版社，1992．

［2］ 陈永来，周惠来．最新冶金工业轧机分类设计与安装、调试、维修及设备改造新工艺新技术实用手册［M］．北京:中国冶金出版社，2006．

［3］ 王峰．F-1300型钻井泵主螺栓及轴承盖的改进．石油矿场机械，2011(09):75-77．