無牌坊短應(yīng)力線軋機彈跳的分析及處理

1、無牌坊短應(yīng)力線軋機彈跳的分析及處理萊鋼科技第2期（總第140期）無牌坊短應(yīng)力線軋機彈跳的分析及處理王莉李來中（棒材廠）摘要:對短應(yīng)力線軋機的彈跳缺陷原因進行分析，改變了銅螺母，定位銷孔的位置 和尺寸，減小了軋機的彈跳缺陷降低了軋機裝配難度，提高了軋機剛度與軋制精度，效果良好.，關(guān)鍵詞:短應(yīng)力線軋機彈跳銅螺母定位銷孔0前言棒材廠小型車間是一條以生產(chǎn)010,012小規(guī)格螺紋鋼為主的生產(chǎn)線,工藝布局為+ X +50 X +x,其中.350oo短X應(yīng)104302403206 力線軋機由于工藝原因，要求采用大壓下，大延伸孑L型系統(tǒng)設(shè)計.軋制過程中30軋機出現(xiàn)明顯彈跳，致使軋輥受力不均，沖擊力大，軋制精度

2、降低.1彈跳原因分析1.1定位銷與銅螺母配合不合理，造成銅螺母與軸承座球面墊之間存在間隙短應(yīng)力線軋機軋制力的傳遞關(guān)系是:軋件一軋 輥一軸承一軸承座一銅螺母一立柱軸.為防止銅螺 母跟隨立柱軸轉(zhuǎn)動,在軸承座側(cè)面用定位銷固定 (圖 1).定位銷l/,十l,圖1銅螺母與定位銷的配合在軋制過程中，上下軋輥和軸承座雙向拉扯立 柱軸,定位銷隨同軸承座上下移動，使銅螺母定位銷 孔嚴重變形.原來的銅螺母定位銷孔均為圓形孔， 在裝配時軸承座球面墊不能與銅螺母充分自由接 觸，銅螺母與軸承座之間產(chǎn)生間隙.1.2壓縮彈簧的預(yù)緊力不足，無法平衡間隙 當壓縮彈簧長時間使用后,其抗疲勞強度下降，作者簡介:王莉(1982 )，

3、女，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，現(xiàn)為 棒材廠小型車間技術(shù)員,助理工程師.I2無法起到平衡輥重的作用，銅螺母與軸承座球面墊不能充分接觸，產(chǎn)生間隙;當彈簧較多時，所需調(diào)整壓力大，調(diào)整輥縫時,非常困難.1.3上輥彈跳及螺母定位0430軋機下輥在輥身自重，軸承座自重，壓縮彈簧和同方向軋制力的共同作用下，可以抵消上述間隙，一般不表現(xiàn)為沖擊彈跳.而上輥由于輥身自 重，軸承座自重，壓縮彈簧的作用力和軋制力方向相 反，無法消除這些間隙，就在咬鋼過程中出現(xiàn)彈跳. 所以，只重點治理上輥彈跳.另外，由于銅螺母只有兩個定位銷孔，則銅螺母 上的螺紋切人點相對于定位孔的位置，在加工時就 各不相同,所以銅螺母專用專換，增加

4、了裝配難度. 若沒有定位孑L,就不存在切入點的問題，但是如果沒 有定位孔，銅螺母就隨同立柱軸一起轉(zhuǎn)動，無法起到 調(diào)整作用.2處理方案改變定位銷孔的位置和尺寸，使銅螺母與軸承 座充分接觸:原定位銷孔為兩個是直徑30mm的圓 形孔，呈90.分布，裝配時，立柱軸與銅螺母旋合后， 再使用兩個定位銷同時銷住銅螺母.銅螺母與軸承 座球面墊充分接觸受定位銷孔的限制，因為定位銷 孔的位置相對于銅螺母上的螺紋切入點不同，所以 存在一個銅螺母的螺距16mm的間隙.為了消除間隙，銅螺母定位銷孔至少增加16 mm，即 46mm，設(shè)計采取長50mm，寬30mm的 長圓形孔,使軸向有了更大的調(diào)整間隙;并且將定 位銷孔由原

5、來的2個改為4個呈90.均布，使銅螺 母在周向有16mm的調(diào)整間隙.改造前后的對比 見圖2.萊鋼科技2009年2月一 Jf/，JJa）銅螺母定位銷孔改造前b）銅螺母定位銷孔改造后 圖2銅螺母定位銷改造完成后，不僅消除了加工造成的誤差，也解 決了銅螺母專用專換的問題.放置定位銷由改前最多需要銅螺母旋轉(zhuǎn)360.,現(xiàn)在在90.旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)即 可完成，降低了裝配難度.裝配后剖分示意見圖3.圖3上軸承座改后裝配3彈簧的預(yù)緊力及數(shù)量計算已知彈簧參數(shù):YI型，右旋彈簧,d=8mm,D= 32mm,L=76mm;有效圈數(shù) n=6.5,材質(zhì)： 60Si2Mn;許用剪切應(yīng)力t=480N/m，節(jié)距 6=9.38mm，

6、切變模量 G=78 X 103N/m3.1預(yù)緊力計算一壓縮彈簧的強度條件： TOC o 1-5 h z t=KX8PC/,ffd2Wt(1)其中:K_彈簧的曲度系數(shù)K=(4C 一 1/4C 一 4)+0.615/C(2) c一彈簧指數(shù)C=D/d(3)P一軸向載荷由公式(1),(2), (3)可得：P=X/KX8D(4)480 x3.141 X 83/f1.40375x8 X 32)=2282.3N每個彈簧承受的最大軸向力為2282.3N.3.2彈簧的軸向變形量計算已知0430軋機輥重及軸承座重共7.8t,上輥和軸承座重量減半，共有4套彈簧組平衡.則每套彈簧組的所受壓力為:7.8t ： 2 ：

7、4=975kg.把彈簧壓縮到極限,每拉桿平衡彈簧座內(nèi)，最少 可以使用 975kg：232.8kg=4.2 個.考慮平衡余量，實際裝配時安裝6個.則每個 壓縮彈簧時的預(yù)緊力P=975kg：6X9.8N/kg=1 592.5N.則每一個彈簧的軸向變形量F=8PCn/Gd(5)8 X 1592.5x43x6.5/(78 X 103 X 8)=8.5mm通過計算，彈簧變形量應(yīng)大于8.5mm，通過調(diào)整彈簧壓蓋,變形量控制在9.50.5mm,上輥四組彈簧的承受力略大于上輥及軸承座的重量，保證調(diào) 整方便，消除銅螺母與定位銷之間的間隙，減小除了 軋制開始時造成的一次沖擊和軋制結(jié)束時在輥身及 軸承座自重的作用力

8、下造成的二次沖擊.4結(jié)語短應(yīng)力線軋機彈跳產(chǎn)生的主要原因是由銅螺母與定位銷之間壓縮彈簧的預(yù)緊力不足造成的，經(jīng)過 改造后，使原來5mm的彈跳間隙減小到1mm，成功 解決了 0軋機的彈跳，降低了軋機裝配難度及維 修費用，提高了軋制精度，延長了軸承使用壽命.參考文獻1葛中民.機械設(shè)計基礎(chǔ).北京:中央廣播電視大學(xué)出版社.1992.葛志祺.機械零件設(shè)計手冊.北京:冶金工業(yè)出版社，1994.特邀編輯:楊金光AnalysisanddisposalofBouncefromNo-standShort-stressPathMill WangLiLiLaizhong fn1eBarPlant)Abstract:Analysesofthecausesofbouncefromtheshortstresspathmillwerecarriedout,withthepositionsandsizesofitscoppernutsandlocatingpinschanged,reducingthebounceofthemill, reducingthediff