厚板矫直机传动系统联接方式改造

　　摘　要：济钢厚板矫直机传动系统的轴端接头、法兰与万向联轴器之间均采用健及内嵌螺栓的联接方式，致使内嵌螺栓易断裂，且不易维修。对辊端接头、法兰、十字万向联轴器进行改进后，传动系统故障率降低，维修周期缩短，年创效益54万元。
　　关键词：矫直机；传动系统；法兰；十字万向联轴器
　　1　前言
　　济钢中厚板厂3000t强力矫直机、热处理11辊矫直机、精整冷矫直机以及4300产线强力矫直机，其主传动部分主要由万向联轴器、联合齿轮减速机、制动器和主电机等设备组成。在原设计中，万向联轴器部分的轴端接头、法兰与万向联轴器之间均采用键及内嵌螺栓的联接方式，在使用中联接部位的键与键槽磨损产生间隙后，联轴器的扭矩力直接作用于内嵌螺栓，在矫板时将螺栓切断，而一旦螺栓切断，要重新更换螺栓必须先取出断丝，再重新攻丝，维修极为不便，严重影响矫直机的作业时间。为此，对矫直机传动部分的联接方式进行改造，在保证原有连接强度及工况需求的基础上，实现方便、快速处理切断的螺栓，节省维修时间，提高矫直机工作效率。
　　2　改造思路
　　以热处理车间矫直机为例，原设计缺陷主要表现在两方面：螺栓内嵌式设计导致维修不便，影响作业时间；螺栓与联轴器配合有间隙，不能保证螺栓与键共同承担扭矩力，键易磨损，螺栓易断裂。为此，对原有的辊端接头、法兰、十字万向联轴器进行局部改进。
　　具体改造方案如下：
　　1）对辊端接头进行局部改进。在原设计的基础上，对辊端接头端部稍作加工改造，摒弃原来的内螺孔，端部改为法兰连接方式，设计为通孔，以方便直接安装螺栓，螺栓由原普通双头螺栓改为铰制孔螺栓。
　　2）对法兰部分进行局部改进。在原设计的基础上，对法兰端部稍作加工改造，端部增设法兰连接盘，设计为通孔，以方便直接安装螺栓，螺栓由原普通双头螺栓改为铰制孔螺栓。
　　3　改造前后矫直机工况参数分析
　　1）矫直机传动系统改造，十字万向联轴器轴线折角（β）计算。目前矫直机所用联轴器为SWF285（伸缩量20）×2360型联轴器，此型号的联轴器轴线折角β≤10°，两端十字接轴之间的距离为2080mm，矫直机Z大开口度280mm。由此，依据反三角函数可计算改造后的联轴器轴线折角β： 　　因此，改造后的联轴器轴线折角β符合联轴器使用要求，联轴器可以正常使用。
　　2）传动系统薄弱环节扭矩作用下的剪切应力校核。经分析，整个传动系统的薄弱环节在法兰改造的焊接点位置，如果此处在扭矩作用下承受的剪切应力小于许用剪切应力，则能满足使用要求。为便于计算，将该部位理想化为一圆环截面，圆环的外径D=260mm，内径d=190mm，抗弯截面模数为： 　　由此计算出此处的抗扭截面模数W_n为： 　　系统许用剪切应力[τ]为180MPa，扭矩M_n为0.3m，传动系统薄弱环节的Z大剪切应力为： 　　因此，改造后的传动系统能满足使用要求。
　　4　结语
　　自2009年热处理矫直机改造以来，传动系统故障率降低，维修周期缩短，每月平均减少故障及维修时间1.5h，产量按100t/h计算，年增加产量1800t，按吨板效益300元计算，年增效益54万元。