高速线材油膜轴承型吐丝机设备工艺设计.pdf

63第41卷2 0 2 3年第4期（总第2 2 6 期）设备工艺创新高速线材油膜轴承型吐丝机设备工艺设计郭万胜，鲍怀强，丁朋，赵杰，王成玉，陈义云，毕研雷，张芳兵（日照钢铁控股集团有限公司，山东日照2 7 6 8 0 0）【摘要】介绍了高速线材油膜轴承型吐丝机设备，对轧机结构、技术要求、性能参数、试车和出厂要求做了一系列工艺设计。【关键词】线材；吐丝机；轧机；油膜轴承Equipment Process Design of Oil Film Bearing TypeSpinning Machine in High-speed Wire RodsGuo Wansheng,Bao Huaiqiang,Ding Peng,Zhao Jie,Wang Chengyu,Chen Yiyun,Bi Yanlei,Zhang Fangbing(Rizhao Steel Holding Group Co.,Ltd.,Rizhao Shandong 276800)Abstrac This paper introduces oil film bearing type spinning machine in high-speed wire rods,and conducts a set ofprocess design to the rolling mill structure,technical demands,performance parameter,production test and ex factoryrequirements.Key Words wire rods;spinning machine;rolling mill;oil film bearing1前言高速线材吐丝机设备将精轧机轧制后的成品线材转化为连续不断的螺旋线圈，使线材由直件转化成盘卷，油膜轴承型吐丝机在吐丝机空心轴出口位置采用油膜轴承作为承载轴承，是一种能够实现高速状态下持续稳定运行的吐丝机。2油膜轴承型吐丝机基本机型油膜轴承型吐丝机包括传动系统和吐丝系统。传动系统由电机、联轴器、传动齿轮副等组成，吐丝系统由空心轴、吐丝头、保护罩等组成。与其他吐丝机相比，油膜轴承型吐丝机在空心轴的出口位置使用油膜轴承作为承载轴承，人口端仍采用滚动轴承。油膜轴承型吐丝机外观见图1。图1油膜轴承型吐丝机外观图3设备工业设计3.1设备结构吐丝机结构为整体式设计，传动结构紧凑而稳定。单体传动箱由1组90 夹角的螺旋伞齿轮组成，将动力由电机输人轴传递至空心轴，空心轴与吐丝头通过螺栓连接。空心轴出口侧采用油膜轴承，未供油时空心轴、油膜轴承直接接触轴承座，吐丝机不运转；供油后，空心轴被润滑油顶起，吐丝机开始运转。吐丝机运转时，空心轴与油膜轴承之间形成厚度均匀的油膜，实现全流体润滑螺旋伞齿轮、同步齿轮等全部齿轮均为硬齿面磨削齿轮。齿轮承载能力依照GB/T3480.5-2008设计计算，齿轮修形，齿根强化处理，精度4级。吐丝机传动系统示意图见图2。1-齿轮；2-空心轴；3-齿轮；4-吐丝头；5-输入轴；6-电机图2 吐丝机传动系统示意图64设备工艺创新第41卷2 0 2 3年第4期（总第2 2 6 期）3.2设备技术要求装配前清除箱体的尖边毛刺和铸砂，未加工面涂刷耐油耐温油漆，内表面涂红色，外表面涂绿色。螺栓预紧力参照JB/T5000.10-2007；用煤油或柴油冲洗油孔、水孔和气孔，保证孔内无污物和铁屑；轴与相关齿轮装配后、吐丝头装配后均需进行动平衡试验，精度等级为G1，试验转速为18 0 0 190 0 r/min，动平衡校正方式参照GB/T9239.1-2006；装配滚动轴承时需热装，加热温度不得超10 0，滚动轴承不可装反；伞齿轮啮合间隙为0.44 0.47 mm，主动轴、从动轴轴向窜动为0.020.045mm；未注尺寸公差的按GB/T1804-2000执行；用着色法检验齿轮副的接触斑点，齿轮沿齿长接触率大于6 0%，沿齿高接触率大于7 0%；轴承隔圈根据装配实际测量厚度配磨；油膜轴承安装间隙0.400.56mm；承载油膜轴承的投影面积17 5cm；油膜轴承供油压力（顶起压力）0.6 2.5MPa，顶起高度0.2 5 0.3mm；油膜轴承工作环境温度95；吐丝机润滑油供油流量35L/min3.3设备性能参数来料规格：5.512mm;来料温度：8 30；成品规格：5.512mm；吐丝圈径：10 8 0 mm；吐丝头下倾角：2 0；轧制钢种：普碳钢、优质碳素钢、低合金钢、焊条钢、弹簧钢、轴承钢；设计速度：110 m/s；出口速度：2 0 110 m/s；轧机形式：悬臂式吐丝机；吐丝头与保护罩间隙：单边2 mm；振动值：3.0 mm/s；电机功率：330 kW；电机运行电压：6 90 V；具有远程在线监控和智能诊断功能，单振动测点时域波形特征提取数量：12；具有油膜轴承温度监测、预警功能。3.4试车要求设备装配完成后必须进行试车检测。吐丝机冷试车前，轧制生产线必须满足下列要求：轧制生产线上所有设备必须安装调试完成；油、气、水、电等联动联锁控制满足设计要求；吐丝机单机试车验收完成润滑系统循环清洁、调试检验完成(在回油处取样检验，验收标准按NAS1638-2011执行，油品清洁度7 级。此项完成前严禁启动轧机运转并通油）；检查轧机进回油状况，管道无渗漏、无泄压发生，检查进回油温度、压力与流量符合要求；检查冷却水管道无渗漏、无泄压发生，压力符合要求；吐丝头保护罩正确安装并关闭到位3.4.1试车前的准备工作（1）吐丝机试车，同步做好测试检验记录（2）试车前油路冲洗循环时间 48 h。（3）准备冷试车/测试数据记录表。（4）检查吐丝机箱体内供油点、回油点状况，吐丝机所有管路无泄漏，润滑油流量稳定35L/min。（5）确认相关连接螺栓和上下保护罩已锁紧。（6）循环油品检测精度等级（NAS1638）7 级。3.4.2试车速度吐丝机试车速度梯度参见图3。在保证试车效果的前提下，允许对速度梯度和时间作相应调整。(uu.J/率转1800190016001400120010008006000时间/h图3吐丝机试车速度梯度图4吐丝机传动箱检测在轧制5.5mm时，轧制速度95 110 m/s，振动值3.5mm/s，分别检测XYZ轴。吐丝机运转时无异常噪音、无冲击，运转平稳。噪音8 5dB，轴承档温升45。油路系统和密封无渗漏。5验收标准吐丝机冷试车运转测试时，各传动部件振动需符合GB/T6075.1-2012要求，齿轮啮合间隙符合设计标准ISO1328-1:2013，齿轮传动声音正常，无冲击及异常噪音，各档轴承温升符合设计要求。6结语随着线材轧制速度和产量的提高，对吐丝机的要求也越来越高。实践证明，油膜轴承型吐丝机能够很好地满足高速线材生产企业使用要求。（2 0 2 2-10-17 收稿）