機(jī)床附件美國(guó)C-FLEX軸承 H-20進(jìn)口十字接軸
軋機(jī)接軸是軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件?，F(xiàn)代軋機(jī)主傳動(dòng)中常用萬向接軸有滑塊式和十字軸式萬向接軸。十字軸式萬向接軸因其傳動(dòng)效率高、傳遞扭矩大、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛使用。十字軸式萬向接軸根據(jù)十字軸軸承座形式的不同，又分為整體叉頭式和分體軸承座式。我廠中型H型鋼生產(chǎn)線**軋機(jī)就選用了十字軸分體軸承座式萬向接軸。該生產(chǎn)線是20世紀(jì)90年代投產(chǎn)的一條短應(yīng)力緊湊型**軋機(jī)生產(chǎn)線，全部采用進(jìn)口設(shè)備，并采用了兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制，自動(dòng)化程度高，具有當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平。在幾年的運(yùn)行使用中，該接軸經(jīng)常出現(xiàn)部件損壞，成為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)。我們通過認(rèn)真總結(jié)分析，逐步摸索并實(shí)施了一些提高接軸強(qiáng)度、延長(zhǎng)使用壽命的措施，有效地緩解了接軸對(duì)生產(chǎn)的制約，保證了生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行。
2 接軸結(jié)構(gòu)和故障現(xiàn)象
2.1接軸結(jié)構(gòu)
我廠采用的十字軸式萬向接軸結(jié)構(gòu)和十字包組件如圖1和圖2所示。
2.2故障現(xiàn)象
我廠裝機(jī)運(yùn)行的16根萬向接軸在運(yùn)行過程中頻繁出現(xiàn)故障，僅2003年一年中出現(xiàn)故障18次，影響生產(chǎn)2382min。其故障主要表現(xiàn)為：
?。?）接軸十字包螺栓頻繁斷裂。接軸螺栓在螺栓根部和螺紋收尾末端發(fā)生斷裂，造成接軸傳動(dòng)失效。
?。?）接軸十字軸斷裂。十字軸根部斷裂和軸頭異常磨損，造成接軸傳動(dòng)失效。
?。?）軋機(jī)上下線困難。接軸套筒異常磨損，軋輥扁頭和接軸套筒軋機(jī)。
3 原因分析和相應(yīng)對(duì)策
十字軸和螺栓斷裂故障產(chǎn)生的直接原因是十字軸和接軸螺栓強(qiáng)度不足；其次是十字軸與軸承座、軸承座與接軸本體以及套筒和軋輥之間存在間隙，在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的沖擊負(fù)載，這種沖擊負(fù)載加劇了螺栓和十字軸的斷裂。造成軋機(jī)上下線困難的原因，一是套筒加工公差偏??；二是套筒和軋輥接觸面內(nèi)進(jìn)入鐵屑等產(chǎn)生擠壓滑傷。
3.1針對(duì)以上原因我們采取以下對(duì)策
?。?）優(yōu)化螺栓材質(zhì)。認(rèn)真做好熱處理工藝檢驗(yàn)，保證螺栓調(diào)質(zhì)后回火索氏體的比例。接軸螺栓的材質(zhì)應(yīng)具有良好的淬透性，以保證螺紋截面的芯部在淬火后回火前得到90％左右的馬氏體組織。故采用合金結(jié)構(gòu)鋼35CrMo，該材質(zhì)強(qiáng)度、韌性和淬透性均高，完全滿足上述要求，調(diào)質(zhì)處理后的螺栓金相組織可不存在塊狀鐵素體，全部為索氏體組織。
?。?）提高螺栓頭部堅(jiān)固性。接軸螺栓斷裂多數(shù)是頭部斷裂，說明頭部堅(jiān)固性不足。加大頭部過渡圓角尺寸，提高螺栓頭部的堅(jiān)固性，以U1螺栓M58×3為例，我們將頭部圓角由R3改為R3.5，有效降低應(yīng)力集中系數(shù)。
（3）優(yōu)化螺紋加工工藝避免負(fù)荷集中。
1）控制螺紋公差，均勻螺栓負(fù)荷，減少負(fù)荷集中。因?yàn)槁菟A(yù)緊后，螺紋部分的負(fù)荷呈倒錐狀分布，螺紋尾部負(fù)荷是其頭部負(fù)荷的1.3～1.5倍，造成螺栓頭部和尾部負(fù)荷不均勻，從而影響螺栓壽命。對(duì)此我們實(shí)施了修改螺紋加工公差的方法：一是加大螺紋頭部尺寸；減小螺紋尾部尺寸。使預(yù)緊后螺紋負(fù)荷部分呈矩形，達(dá)到避免螺紋尾部負(fù)荷集中目的。修改前后負(fù)荷變化情況如圖3所示。
