摘要：高线精轧机组是线材生产轧制的关键设备，采用悬臂式碳化钨辊环，轧件在悬臂式碳化钨辊环中进行高速、无扭轧制，将轧件轧成高精度、高表面质量的线材产品。要想保证终轧速度稳定在90m/s以上，除了与设备生产厂家的加工、装配及调试环节有关外，设备的日常维护及检修也是一个重要的环节，本文将着重研究讨论高线精轧机组日常维护与线下精度组装，使设备性能满足工艺要求。

　　关键词：高线、精轧机、日常维护、精度组装

　　1概述

　　某钢厂长材部高线生产线主要生产光圆盘条和螺纹盘条，产品尺寸：光圆盘条5.0mm~22mm、螺纹盘条6mm~16mm，设计年产60万t，两条高线共计年产120万t。该生产线的工艺流程大致分为上料、加热、轧制和控制冷却、线材精整，主要设备有：炉区设备、粗轧机组、1#飞剪、中轧机组、2#飞剪、预精轧机组、3#飞剪、精轧机组、水冷装置及导槽、吐丝机、风冷辊道运输线、PF线设备及打包机等构成。其中精轧机组为顶交45°型的无扭轧机，该类型轧机可实现两个道次无扭轧制，两个道次之间速比机械固定，而当工艺要求需要空过时，模块轧机可以通过安装空过导管并停机的方式来节省耗电量。每条产线各10架轧机，共5个模块，均为CMM-Ⅰ型模块化轧机组，即每个模块包括两架轧机由一个电机驱动，模块轧机部件主要包括主电机、齿轮箱、联轴器、传动箱、轧辊箱、挡水板、保护罩，卡断剪、辊环等。

　　模块化轧机由于其终轧速度高、产品精度高而被广泛用于线材生产。模块轧机的操作可分为手动操作和自动操作两种方式。手动操作方式，适用于空载试车、试轧过小样及保修时使用，设有正反向爬行和紧急事故停车两种动作状态；自动操作方式，适用于正常生产状态，主电机的转速由主操作台设定，设有紧急事故停车功能。现场操作人员需要通过手动测量和电控系统，实时掌握和监控模块轧机的系统运行状况，以便及时发现潜在故障，降低设备故障率。

　　2模块轧机设备系统组成

　　2.1轧辊箱

　　模块轧机的轧辊箱为插入式结构，辊环为悬臂设计。轧辊箱通过两个定位销与传动箱定位，然后通过螺栓组拧紧在传动箱体上，该产线轧辊箱全部为230轧辊箱，相同规格的轧辊箱可以互换。当需要将轧辊箱从传动箱上拆下时，需采用专用的轧辊箱吊装工具，避免损害轧辊箱。箱体内轧辊轴两侧装有偏心套机构用来调整辊缝，辊缝的调节是通过旋转一根带左、右丝扣和螺母的丝杆，使两组偏心套相对旋转，两轧辊轴的间距随偏心套的偏心相对轧线对称移动而改变辊缝，并保持原有轧线及导卫的位置不变。该模块轧机的压下量为0.4mm/转。

　　轧制生产时轧辊轴产生的轴向力是由一对角接触轴承来承受，而这一对角接触轴承安装在无轴向间隙的弹性垫片上，且由于角接触轴承本身的轴向间隙极端小，因而轧辊轴能准确地在轴向方向上定位，这就精确地保证了轧辊的轧制精度，即保证了轧件的尺寸精度。

　　轧辊箱常用备件为：偏心套、滚动轴承、油膜轴承、弹性垫片、轧辊轴、水冷管、定位销、锥套、滑环、密封板、调整丝杠及铜螺母等。

　　2.2传动箱

　　传动箱为模块化轧机的核心部件，每台传动箱的第1架与第2架互成顶交45°布置，各架次可以互换。主要部件包括一根输入轴、两根横轴、两根锥轴、两根惰轴及箱体内部的润滑配管、辊缝调节装置等。传动箱需要定期检查各螺栓的紧固情况、各润滑油路的润滑情况及各轴承部位的温升及振动值。传动箱常用备件为：滚动轴承、油膜轴承、弹性垫片、锥轴斜齿轮、惰轴等。2.3齿轮箱

　　全线共计5台齿轮箱，前三台为固定速比，后两台可实现变速，低速挡为减速，速比为1.83和1.17，高速挡为增速，速比为0.81和0.51，变速采用液压离线换挡，带机械限位，换挡到位后，操作人员需转动扳手反方向盘车，确保花键套滚珠定位至输出轴滚珠定位槽内。齿轮箱调节速比仅改变两圆柱齿轮齿数，其余零件相同，齿轮箱齿轮及轴承采用强制稀油润滑，在齿轮箱入口处安装压力传感器检测齿轮箱的供油压力。齿轮箱同传动箱一样，需定期检查轴承位置的振动、温升及运转声音，如有异常需及时维修。齿轮箱的常用备件有：齿轮轴、齿轮、轴承、铜滑块等。2.4主传动组件

　　主传动组件主要包括轧机主电机与齿轮箱间联轴器、齿轮箱与传动箱间联轴器，联轴均为鼓型齿型式联轴器，联轴器的同轴度、开口度误差要求小于0.05mm。联轴器需定期加注干油。
       2.5卡断剪

　　卡断剪主要起保护作用，位于精轧机组入口，当精轧机组出现故障报警时，卡断剪闭合防止上游轧件进入精轧机组。为保证卡断剪的正常运行，需定期检查气动三联件是否缺油、活动接近开关是否灵敏以及卡断剪的导管、剪刃磨损情况以便定期更换。常用备件包括：气缸、电磁阀、导管、剪刃。

　　2.6辊环

　　辊环采用碳化钨硬质合金，通过锥套连接在悬臂的轧辊轴上，换辊时需要使用专用的液压换辊工具。轧机装辊要用装辊工具，用约49.5MPa压力对装辊工具加压，使辊环首先靠紧外滑环，然后再压紧锥套；轧机卸辊时用卸辊工具，加压约70MPa，使锥套与辊环脱离。

　　2.7介质系统

　　2.7.1液压介质系统

　　液压系统用于变速箱换挡机构及轧机保护罩开闭。液压系统需保证液压油压力，变速箱液压换挡工作压力5MPa~6MPa，保护罩液压缸工作压力15MPa，另外液压缸动作时需确认液压系统无故障。

　　2.7.2稀油润滑介质系统

　　本稀油润滑系统用于各机架传动箱及齿轮箱的齿轮和轴承的润滑，该稀油润滑系统对油压、油温和过滤精度都有严格的要求，传动箱润滑点油压>0.35MPa，齿轮箱润滑点压力>1.0MPa，油温38℃±2℃，油过滤精度为10μ。模块轧机启动前，润滑站需发出一个各项指标包括出口压力、出口温度、油位等均正常的总信号给主操作台后，轧机才能启动。

　　2.7.3冷却水介质系统

　　本机组冷却水水质为浊环水，用于各机架轧辊和滚动导卫的冷却，总耗水量为250m3/h，水压0.8MPa。精轧机轧辊冷却水由电动水阀控制，当精轧机达到其额定轧制速度的30%以上运转时，电动阀自动将轧辊冷却水打开并在额定轧制速度的30%以下运转时，电动阀自动将轧辊冷却水关闭。爬行状态模式下冷却水不必开启。

　　2.7.4油/气润滑介质系统

　　油/气润滑系统用于润滑滚动导卫，油气系统未启动前禁止开机，另外若油/气润滑系统5min内不供油，则禁止加热炉出钢，若油/气润滑系统10min内不供油，则需要设备停机检查。

　　3模块轧机的日常维护

　　要想使设备长期处于良好状态，保证设备的长周期、安全稳定运行，就要加强设备的维护与保养，贯彻以预防为主、维护与计划检修相结合的原则，做到正确使用、精心维护，制定好模块轧机的维护项目、周期及维护要求，并严格按照规定执行。

　　3.1制定维护项目与周期

　　根据设备运行过程中各部位的重要程度及故障频率，制定维护项目与周期，管路、结合面、转动轴密封等漏油情况，齿轮、轴承润滑情况，流油信号器、压力开关可靠性，齿轮运转声音，安全罩关闭情况，液压油、冷却水压力，导管磨损情况，氧化铁皮和灰尘清理等维护项目应当每班检查维护一次，螺栓、螺母等紧固件松紧度情况维护项目可每周维护检查一次，齿轮啮和情况如磨损、接触斑点等维护项目可每月维护检查一次，通气罩过滤网清洗可每季度维护检查一次，联轴器清洗加油可每半年维护检查一次。

　　3.2日常维护的要求

　　(1)所有设备部件都要保持清洁，不沾染油污、灰尘等，金属零部件进场后首先应当进行除锈、涂脂等处理工作，然后涂上防锈油保存，特别是滚动轴承、油膜轴承、齿轮等重要零部件。使用前用清洗剂清洗。

　　(2)橡胶密封件进厂后，应检查密封件外观质量是否无裂痕、无刮伤，弹性是否符合要求，用清洗剂清洗干净，分别挂起来，防止发生变形，安装前需再次核对外观弹性质量及尺寸。

　　(3)干油脂、稀油及液压油保持干净，并确保油路畅通，保存及使用期间不要污染，使用后密闭封存。

　　(4)更换新零件时，首先要查看有关图纸和技术文件，使零部件的配合公差保持原制造精度。

　　(5)轧辊箱需要定期下线检查(一般3个月~5个月)，且每周进行一次在线检测，以确定所有轴系油膜轴承或止推轴承是否存在磨损，若存在磨损，根据磨损的程度来确定是否需要拆卸轧辊箱以重新维修装配。

　　(6)在日常巡检过程中要细心倾听传动系统的转动情况，观察转动件密封情况及润滑点的给油情况。

　　(7)轧辊轴上的双唇密封圈平时有轻微的泄漏是允许的，无需做单独处理，只需在更换轧辊时予以更换。

　　(8)润滑油管接头拆卸后使用塑料薄膜包扎封堵，油孔要注意不要污染，特别是通往油膜轴承的管路。

　　4轧辊箱、传动箱线下精度组装

　　轧辊箱为插入式结构，悬臂辊环，轧辊箱通过两个定位销与传动箱定位后，通过螺栓组拧紧在传动箱体上，作为与轧件直接接触的部件，其运行状态直接关系到轧件的质量，所以要求每3个月~5个月需要线下定期检查。传动箱作为模块化轧机的核心部件，为轧辊箱提供精准的转速及扭矩，当振动值高于4.8mm/s或者轴承部位温度高于80℃时，需要停机检查问题原因。轧辊箱及传动箱解体检修后，组装精度起着至关重要的作用，本文主要讨论轧辊箱、传动箱组装要点和重点组装工序及技术要求。

　　4.1轧辊箱、传动箱组装要点

　　(1)零部件的清洗：使用清洗剂去掉零件上的脏物和锈迹，包括轧辊箱、传动箱体内壁、润滑油管和相应的油孔都要清洗干净。另外维持操作平台和设备外表面也需保持清洁。

　　(2)准备好需要的量具和安装工具，装配前检查确认各个零件配合尺寸公差，尤其是滚动轴承、滑动轴承、偏心套及联轴器的装配。

　　(3)装配滚动轴承前检查轴承间隙，成组使用的角接触轴承应尽量保证游隙相同。

　　(4)滚动轴承与轴装配应采用温差法，使用轴承加热器将轴承加热到100℃~120℃后，配合铜棒安装到轴上，并立刻用轴端挡板和螺钉将其锁定就位，防止降温过程中发生移动，待轴承冷却后再次拧紧轴端挡板和螺钉，使轴承靠紧轴肩，使用0.02mm的塞尺检查安装情况。

　　(5)安装轧辊箱油膜轴承时应用特殊的安装工具将偏心套加热至120℃，同时将轴瓦置于干冰或液氮或冷箱中冷却至-80℃，用油膜轴承安装工具将轴瓦在锥形引导套内向下推入偏心套孔内。安装后仔细检查轴瓦油孔与偏心套进油孔的对中情况，检查轴瓦内孔确保无任何损坏。

　　(6)安装螺旋锥齿轮时，应保证螺旋锥齿轮副的安装距，并调整螺旋锥齿轮副齿的齿侧间隙和接触面积。调整锥齿轮轴和横轴上的调整垫片，使螺旋锥齿轮副的齿侧隙及接触面积达到最好的工作状态。

　　(7)锥齿轮与轴的装配同样建议用温差法。将锥齿轮加热到约180℃，然后分别装到锥齿轮轴或横轴上，使用塞尺检查背锥与轴肩的间隙不能超过0.03mm。锥齿轮安装好后，应做动平衡试验，平衡精度要求不低于G2.5级。

　　(8)传动箱锥轴与惰轴的油膜轴承装配时注意供油面与承载面，应保证油孔对正，油膜轴承采用液氮或冰箱冷冻装入。

　　(9)安装轧辊轴偏心套时，将两半轴瓦位置放好，注意应确保油孔对准，两半轴瓦分隔线与偏心套上的刻线对正。

　　(10)安装双唇密封圈时，首先要清洗密封板，双唇密封圈应用丙酮来清洗。将胶粘剂涂在密封板的密封槽内，然后把双唇密封圈压入密封板内，分别把内、外滑环装在轧辊轴上，调整内、外滑环与双唇密封圈的压缩量，使之接触面积>90%(可做着色检查)，且内、外滑环能转动灵活。要注意的是，不能损坏或挤压双唇密封圈。

　　(11)有拧紧力矩要求的螺栓需采用力矩扳手拧紧，所有螺栓安装前需涂螺纹紧固胶。

　　(12)液压、润滑和压缩空气系统更换新管路时一定要保持清洁，特别是精过滤器系统。更换新仪表指示器时应注意电气接线的正确性和密封的安装。

　　(13)箱体内部润滑管路连接后需进行打压试验，轧辊箱试验压力不低于1MPa，传动箱试验压力不低于0.35MPa，不能有泄漏。

　　4.2重点组装工序及技术要求

　　(1)箱体表面灰尘、铁锈的清理：箱体打开前，清理表面灰尘及铁锈，防止掉入箱体内部，造成回装前清理箱体的工作量增大。

　　(2)内部润滑油管的拆解：为保证润滑油的纯度要求，防止灰尘等杂质进入，油管拆卸后需要使用塑料薄膜对其进行包裹，且注意箱体上盖回装前一定要确认将塑料薄膜拆解。

　　(3)角接触轴承窜量调整及加热过程：装配角轴承时，制作与该轴系相同直径的假轴，先在假轴上装配调整，使用百分表调整好角轴承的轴向窜量；装配加热时把角轴承先放在定位套里，用自制专用工具把轴承外套固定，使用轴承加热器开始加热轴承，加热后使用测温枪测量温度100℃~120℃，立即回装。另外严禁使用带油污的手套接触轴承，保持轴承内部清洁。

　　(4)伞齿轮的拆装：拆卸伞齿轮时用100T液压顶配合专用套包将齿轮顶出，装配时使用液氮将轴冷却25分钟后吊出，用外径千分尺测量轴和孔满足间隙0.15mm~0.20mm后，开始装齿轮，回装后使用风机进行冷却。

　　(5)传动箱体轴承位的测量：箱体轴承位使用内径千分尺测量圆柱度，使用激光对中仪测量同齿轮轴两端轴承位的同轴度，以此来检测箱体是否变形超差。

　　(6)测量调整，齿轮接触用红丹粉验接触面积。根据图纸要求及标准，总结好装配质量点，输入轴、两横轴径向间隙：0.061mm~0.124mm，轴向间隙：0.051mm~0.152mm，两锥轴径向间隙：0.061mm~0.124mm，轴向间隙：0.000mm~0.064mm，两惰轴传动侧油膜轴承间隙0.188mm~0.358，辊环侧油膜轴承间隙：0.150mm~0.269mm，轴向间隙：0.000mm~0.038mm，圆柱齿轮齿侧隙：0.35mm~0.65mm，锥齿轮齿侧隙：0.15mm~0.20mm。测量后将实测值记录在装配质量点记录表中与标准值对比后进行调整。

　　(7)轧辊箱装配点测量：轧辊箱回装时两轧辊轴轴向窜量、径向窜量用百分表测量调整。根据图纸要求及标准，总结好装配质量点，辊环测油膜轴承径向间隙：0.38mm~0.59mm，传动测油膜轴承径向间隙0.18mm~0.34mm，轴向间隙：0mm~0.04mm，测量后将实测值记录在装配质量点记录表中与标准值对比后进行调整。

　　(8)联轴器找正：齿轮箱~电机联轴器及齿轮箱~传动箱联轴器使用激光对中仪进行找正，要求地脚底面吹扫干净无灰尘，垫片打磨至无凸点，每组不超过3片，同轴度、开口度要求小于0.05mm。

　　5结语

　　本文主要研究CMM-Ⅰ系列模块化精轧机组设备的日常维护及线下组装精度的要求，旨在提高模块轧机的运行稳定性及使用寿命，减少设备尤其是传动系统引起的停车时间，轧辊箱及传动箱的日常维护和组装精度的好坏直接影响模块轧机的运行及轧件的质量，当然联轴器的同轴度与开口度、齿轮箱的装配、辊环的装配、液压、润滑及冷却水等介质系统，同样起着至关重要的作用，在日常维护及线下维修时需要引起点检与维修人员同等的重视。目前两条高线稳定运行，日产量维持在4000t左右，但今后仍需要不断的总结经验、改进相关技术、精益求精，全面、综合地提升模块轧机的设备性能。