摆动剪铜瓦故障分析与改进

侯锡农 刘景柏

(宝钢集团八钢公司检修中心，新疆 830022)

摆动剪铜瓦故障分析与改进

侯锡农 刘景柏

(宝钢集团八钢公司检修中心，新疆 830022)

对摆动剪铜瓦在轧制中出现的故障进行分析，制订解决方案并实施改进措施，故障得到排除，设备运行正常。

摆动剪;铜瓦;间隙;控制

宝钢集团八钢公司从意大利DANIELI公司购买的450 t摆动剪(型号:CMP-S-0450-0800)经过十年的使用，主要功能和精度保持良好。但从2012年开始摆动剪立柱铜瓦部分经常出现铜瓦碎裂、螺栓断裂等现象，故障造成停产时间较长，严重影响生产节奏。现场技术人员通过诊断故障原因，采用简单易行的方法控制了设备的劣化程度，使生产恢复正常。以下介绍对摆动剪铜瓦故障排除与改进的具体攻关过程。

1 故障现象及原因分析

八钢公司450 t冷摆动剪工作原理是:利用凸轮机构在倍尺棒线钢通过时飞剪或定剪，形成定尺成品。摆动剪结构如图1所示。在摆动剪剪切时，立柱在上剪体内做相对滑动运动，摆动剪铜瓦起导向，精度、间隙控制等作用。

摆动剪铜瓦故障现象主要分两种:(1)摆动剪铜瓦碎裂，卡在摆动剪铜套与立柱之间，拉伤立柱。该故障出现频率较低，处理平均耗时(4～8)h/次。(2)摆动剪铜瓦螺栓断裂，导致铜瓦与立柱间隙改变，严重时造成铜瓦碎裂。螺栓断裂出现频率较高，在轧制弹簧扁钢时达到1次/2天，检查、处理平均耗时(30～45)min/次。

现场技术人员针对摆动剪铜瓦故障进行了分析，推测造成故障的几种原因:

(1)摆动剪曲轴微量磨损(凸轮机构主要原件，使用十年未更换)，引起震动加剧，但在可控范围之内，非主要原因。

(2)长期生产和使用导致摆动剪一直处于高负荷、高频次运转，引起铜瓦、铜瓦螺栓等劣化程度加剧。是主要原因，但不能彻底根除。

(3)装配原因导致铜瓦与立柱间隙不匀、铜瓦螺栓紧固力不均，连接螺栓发生松动、断裂，造成铜瓦与立柱间隙改变，致使故障频出。这是主要原因。

(4)备件质量原因。怀疑铜瓦材质偏硬、铜瓦螺栓强度级别偏低。

针对故障原因(3)、(4)，进行攻关。采取的措施:

(1)安排专人安装，用塞尺控制铜瓦安装间隙，用扭矩力扳手控制铜瓦螺栓预紧力。

(2)降低铜瓦材质硬度，安装两个立柱，跟踪试验效果。

图1 450 t摆动剪结构Figure 1 450 t pendulum shear configuration

图2 试验后铜瓦上的压痕Figure 2 Stamp of testing copper bush

降低材质硬度的试验效果不明显，反而出现铜瓦故障率升高的现象。

图3 摆动剪铜瓦改造后的结构Figure 3 Configuration of pendulum shear copper bush after improvement

如图2划圈处所示，降低铜瓦硬度后螺母在铜瓦上产生明显的压痕。研究原装图纸，发现原设计没有在双头螺栓处加装平垫、弹垫(可能是为了防止其掉入立柱、铜瓦间隙内)，而压痕会造成间隙变化，导致故障发生。这也说明，高负荷、高频次的运转引起摆动剪铜瓦间隙的变化是螺栓断裂、铜瓦碎裂的根本原因。

2 改进措施

针对故障原因，决定对摆动剪铜瓦安装、定位进行攻关。采取的工艺措施:

首先，去除防尘罩，加装定位环、间隔环、防尘环，可有效杜绝压痕。

其次，将铜瓦双头螺栓换成安装两种螺栓，以实现连接、定位、间隙调整的功能。对外六方螺栓进行加粗、放松处理，以杜绝螺栓断裂造成铜瓦不均匀磨损。

最后，在定位环上加装加油孔，加油孔对正铜瓦开缝处，加强润滑。

改造后的摆动剪铜瓦结构见图3。

3 总结

从2013年3月开始实施设备改进方案，经过近四个月的运行，摆动剪未再发生螺栓断裂和铜瓦碎裂故障。摆动剪铜瓦故障排除与改进工作达到预期效果，也为类似设备的改进提供了经验。

［1］黄华清.轧钢机械［M］.北京:冶金工业出版社，1980.

［2］王文斌主编.机械设计手册［M］.北京:机械工业出版社，2007.

［3］苏翼林.材料力学［M］.北京:高等教育出版社，1979.

Analysis and Improvement of Pendulum Shear Copper Bush Failure

Hou Xinong，Liu Jingbai

Failure of pendulum shear copper bush during rolling has been analyzed and solution have been established and carried out to eliminate defects，finally the equipment operated well.

pendulum shear;copper bush;clearance;control

TG333.2+1

B

2013—07—10