聂海雄
(太原重工股份有限公司,山西 030024)
矫正机辊系装配要点
聂海雄
(太原重工股份有限公司,山西 030024)
矫正机辊系是整套设备中机械精度最高的部件,整个辊系的装配是保证矫正机质量最关键因素之一。装配过程的精细化管理及严格执行装配工艺是制造优质产品的重要保证。
矫正机;辊系装配;精度
矫直辊是最终承受矫直力的工作部件,是矫正机设备中最为核心的机械元件,其整机的所有动作和精度都要最终反映到矫直辊上。辊系装配要点比较多,其主要的影响因素有:辊径尺寸、轴承的清洁度、定位端轴承座轴承游隙控制、轴头定位套的装配。
因为矫直辊本身的加工精度较高、公差范围小,所以辊径的测量在装配工作中容易被忽视。许多人认为可以忽略不计,殊不知由于辊系部分的零部件较多,相关联尺寸也较多,有可能造成多重的加工误差积累而降低设备精度。全液压矫直机的矫直辊一般都是单轴承座,必须复测矫直辊实际尺寸,并作好记录,以备将来结合支承辊和辊盒的实际尺寸来进行分组。
另外还需要注意的是矫直辊轴头用来定位轴承的定位套,为了提高其耐磨性一般都选择渗氮处理,这样会产生变形,影响其形状误差。如果其变形较大可能无法装配或影响其对轴承座油腔的密封效果。为提高其密封性,在定位套的内孔上会加工一油槽用来装橡胶密封,由于密封会高于套的孔径,如果装配方法不当,会在将轴套连同密封圈装入轴头的过程中将密封切边,从而会产生漏油现象,这在实际生产过程中会经常出现。在装配这一环节时应当将矫直辊轴头端面倒角,用锉刀或角磨机做圆滑过渡处理,处理过程中注意不能损伤轴头滚面,并注意导向的美观。在装配的过程中将轴套适时加热一下,然后套入密封轻打敲入轴上,敲打过程中随时观察密封是否有切边现象。
花键套为矫直辊传递扭矩,在试配过程中应注意花键齿的清根情况。配合太紧往往不是因齿形的问题,而是由于花键套或者矫直辊轴头花键的清根不到位造成的。花键配合不宜过紧或过松,过紧会影响其拆卸,也容易造成齿面拉伤;过松会造成扭矩的传递不一致或产生冲击影响其使用寿命。以能够轻打敲入即可,必要时可以在齿面涂抹红丹进行适配。
支承辊很大的作用是用来分担矫直辊的矫直力。由于支承辊的存在使得矫直辊具有定位性和刚性,是保证矫正板材质量的关键部件。热矫直机中的支承辊分为两种:一种是长支承辊,一种是短支承辊。长支承辊分布于两下边辊下方,用来支撑两根可自由升降的边辊;短支承辊用来支撑上下排的矫直辊。支承辊轴承的装配类似于矫直辊装配,要注意其轴承和轴肩之间的定位套内的切边现象,不同的是支承辊的轴头与轴承中间位置相对应处有一油槽,油槽的作用是用打油压的方法来拆取轴承的。这一油槽在装配过程中很容易切伤密封。处理方法是:注意圆滑过渡,并在密封上涂抹适量润滑油。其次,轴承下的密封透盖以及轴承座密封闷盖上的密封圈也是需要注意的地方。将隔环、密封、迷宫式透盖、轴承分别装入支承辊两端后,就可以放置干净处并注意防尘,准备与轴承座组装成套了。
下支承辊轴承座的装配主要包括:与辊盒的适配、与内置分配器的组装。这一过程是保证最终辊系的平面度、平行度及相关尺寸精度和轴承润滑的基础工作。首先,要复检轴承座的尺寸、每个孔相对于底面的中心高及每个轴承孔的位置公差。根据测量情况进行分组,各个数据相近的轴承座分为一组以便将来装在一套支承辊上。按分组情况将轴承座分别装于下辊盒,适配要求其接触面积不得小于75%,并且接触均匀塞尺检测0.05 mm不入。然后将轴承座的定位键装到位,并检查每个轴承座、轴承孔的平行度。如果产生偏差就要修配定位键,这一过程是用来保证矫直辊在装配到位后平行度的关键。键的配合不易过紧。由于下支承辊轴承座排屑槽的存在,使得刚性变差,经常会出现扭斜。如果太紧,会使得轴承座在受力后不能有效的释放形位变形,影响支承辊的平面度、平行度。
内置分配器的装配要求工作环境整洁、无杂物、无灰尘。首先是对装内置分配器的堵头螺纹及深孔的处理,主要是清理其内部残余的铁屑、油污等,尤其注意深孔对与其相交的轴承进油口、出油口以及工艺孔的边缘处,不得有毛边、铁屑等。可以利用与内置分配器相同直径的不锈钢管,在其前端圆周方向开4或5道2 mm~3 mm宽、2 mm深的刮屑槽,每一道槽长为圆周的1/3~1/2,各个槽互相交错。用其刮削油孔的毛边有不错的效果。将孔内壁上的铁屑、油污清理光滑、干净后,再用干的白棉布裹在不锈钢管上,对内孔进行擦拭。直至无任何污物即可。接下来是装配内置分配器,内置分配器在原生产厂家已经做好了预处理,一般不再需要进行处理。需要注意的是每段的相互顺序是否正确,因为每一级的油气分配量是不同的,在分配器的圆周方向有用来表示级数的刻线,所以必须按照相应顺序装配,通常距离进油口越远油气量越大,刻线越多。同时检查每个分配器出油是否通畅,如果有堵塞需用洁净汽油等进行冲洗。在依次装分配器以及过渡管时,用倒装的方法,即先装定位螺堵,将最后一级分配器利用不锈钢管推到位,再将O型圈套在前面过渡管的轴肩上,将其推到位后,再装前一级分配器。依此类推,直至装完最后一级,调整最后的可调空心螺堵,将其定位。用倒装的方法是因为在每一级的分配器与过渡管之间是凹凸相配的,在其中间有一O型圈用来起密封油气的作用。如果按使用顺序装的话在装的过程中,由于分配器和过渡管的挤压使得O型圈外径增大,从而在通过深孔与径向工艺孔的相交面时造成对密封圈切边现象,破坏了密封效果,影响对轴承的供油。内置分配器在装完后要注意将各暴露的油孔做好防尘处理。
接下来就将装好内置分配器的轴承座和支承辊进行总装。先将一端的轴承座置于平台上,将支承辊依次载入轴承孔中。由于支承辊轴承是双列圆锥滚珠调心轴承,在装配过程中轴承的外圈易产生歪斜,很难稳定中心,不易装配。可以做一专用胎具,即根据轴承透盖与支承辊轴肩的距离做一个U形插板,塞入其中消除轴承外圈的活动和空间,使得轴承不再偏斜,较为容易的进行装配,这样可以大大提高生产效率。在装另一侧轴承座时,可在每一个支承辊轴承下都塞入U形插板,再吊装轴承座,从而避免了由于轴承外圈歪斜而造成的无法定心现象。
最后,装配轴承座的闷盖。装配闷盖时也要防止密封圈的啃切现象,还要注意闷盖的高度不能超过轴承座的定位台的高度,否则在总装过程中会与相邻轴承座干涉。
上支承辊的装配与下支承辊类似,需要注意的是上支承辊没有定位键,是依靠轴承座直接嵌入辊盒当中进行定位的。其外形尺寸在装配之前也需要复检。在实际操作过程中需要注意的是由于上支承辊轴承座的进油是通过辊盒上的油孔导入的,辊盒上油孔的清洁度要仔细检查,在辊盒与轴承座的接合面是由嵌入辊盒油口端面平窝内的O型圈实现的。由于一般设计人员没有给出深度的公差,所以深浅往往不同,需要提前检查。如果太深,密封起不到效果,造成油气泄漏,如果太浅,会将轴承座抬起影响精度。
在辊系的装配过程中,凡是有密封的结构都应注意。在装配时损坏密封,将直接关系到辊系的供油情况和是否产生油气泄漏。其次要保证供气原件的清洁度及装配环境的整洁性。
[1]西北工业大学机械原理及机械零件教研室,濮良贵主编.机械设计.北京:高等教育出版社,2002.
[2]崔甫著.矫直原理与矫直机械.北京:冶金工业出版社,2005.
[3]唐增宝,何永然,刘安俊主编.机械设计课程设计.武汉:华中科技大学出版社,2003.
[4]赵志业主编.金属塑性变形与轧制理论.北京:冶金工业出版社,1992.
[5]黄庆学,梁爱生主编.轧钢机械设计.太原:太原科大,2004.
编辑 傅冬梅
Key Points of Straightener Rolls Assembling
Nie Haixiong
Straightener rolls are the highest precious part in complete setof straightener and integrated rolls assembly is one of the key factors to guarantee straightener quality.Accuratemanagement of assembling procedure and strict implementation ofmount process are necessary to accomplish excellent products.
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TG9
B
2013—07—29