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高分子材料技术产品在高线精轧机增速箱上应用
【摘要】针对高线精轧机组传动系统增速机轴承室磨损问题进行了故障原因分析, 并制订了多个不一样现场修复方案, 分析比较后选择了高分子复合材料现场修复工艺。介绍了高分子复合材料现场修复工艺特点及步骤。
【关键词】增速箱; 轴承室磨损; 高线轧机; 精轧机组; 高分子复合材料; 现场修复。
1、 设备介绍
高速线材精轧机是高线生产线关键设备, 高线精轧机组中轧辊轴与水平面交角为45°, 相邻轧机辊轴交角为90°, 取消了扭转装置, 实现了无扭轧制, 为高速生产情况下稳定轧制提供了条件。精轧机组装配精密、 运行速度高。精轧机组最高轧制速度可达140m/s, 而增速箱又是精轧机传动关键设备, 增速箱维护好坏直接影响整条轧线生产, 是线材实现高速轧制保障。
精轧机共10个机架, 呈“V”形90°部署, 每个机架由一个锥齿箱和一个插入式辊箱组成, 电动机传动增速箱, 然后经过齿轮配速分别传动辊箱（见图1）。

图1-精轧机组传动系统简图
2、 设备问题和原因分析
该生产线于10月底进行了停机检修, 11月初刚开机就出现轧机增速箱齿轮联轴器损坏, 造成再次停机检修, 在检修过程中发觉轧机增速箱轴承室磨损。该增速箱有一条输入轴和两条输出轴, 磨损是输出轴两个上半轴承室和其中一个输出轴下半轴承室, 磨损量都非常小, 为局部划痕; 该输出轴转速为600r/min; 润滑形式为稀油强制润滑; 轴承型号为NU1128X3; 磨损轴承室尺寸为φ220mm, 轴承室宽度为36mm, 磨损形式为局部划伤磨损。
增速机在运行过程中与减速机相反, 增速机扭力较大, 运载设备时需要给予较大动力。因为箱体在制造过程中产生缺点或设备在运转过程中受力较大等原因造成增速机轴承室出现磨损问题。磨损问题一旦出现若不立刻处理会造成设备漏油、 轴承使用寿命减短等问题。
3、 增速箱轴承室磨损修复技术
在出现上述问题后, 企业紧急召集企业设备管理人员及技术人员, 针对该增速机输出轴轴承室磨损问题制订修复方案, 因为此次停机为非计划内停机, 停机时间越短越好, 所以现场修复方案为首选方案, 针对轴承室磨损问题现场修复关键有以下多个处理方案:
3.1传统在线修复模式优势及可行性分析
对于增速箱输出轴轴承室磨损, 传统现场修复工艺采取补焊后镗孔, 或者采取电镀工艺进行处理, 不过不管采取何种工艺, 都得采取机加工步骤, 即使修复精度较高但费时费力, 停机时间较长。
3.2高分子复合材料在线修复模式可行性分析
高分子复合材料现场修复工艺原理是在不拆卸损坏设备或部件前提下, 采取高分子复合材料修复技术在现场进行修复。修复用复合材料高分子渗透形成份子间作用力使其与修复部件形成优异附着力, 满足设备在运行中承受多种复协力要求。
传统修复设备问题不能在现场快速有效处理, 在拆、 装步骤浪费了较多时间, 通常修复方法如补焊、 刷镀以及喷涂等处理时间比使用高分子修复材料现场修复需要更长时间。现场修复从拆卸、 修复、 机加工、 装配四个步骤节省了时间。
传统检修所需维修劳务费用、 设备运输和机加工费用等综合费用较现场修复高, 同时受现场空间局限较大, 但修复精度较高。
高分子复合材料现场修复精度经过多个步骤确保: 依靠基准面定位（轴承室两端止口面）, 修复磨损部位, 确保修复部位同心度; 依靠轴承外圈表面确保修复部位光洁度; 依靠材料本身含有抗压、 弯曲、 延展、 抗温等性能确保材料良好使用。

图2-高分子复合材料现场修复轴承室修复原理
4、 增速箱轴承室磨损修复
4.1修复说明
首先表面处理, 使用样板尺（可使用钢板尺替换）卡在轴承室两端止口面作为基准, 用塞尺测量轴承室轴承装配面磨损量, 然后轴承室表面处理后涂抹材料使用样板尺将材料刮平, 等候材料固化（使用强制固化方法, 涂抹材料后使用碘钨灯或热风枪加热并保持温度至80℃, 3个小时即可完成固化）材料固化完成后使用砂纸修整修复面, 然后再次调和涂抹材料装配轴承
4.2施工过程
4.2.1表面处理: 烤油, 使用气焊枪进行表面烤油,
4.2.2使用砂纸（60目）打磨表面, 并用无水乙醇清洗洁净。
4.2.3严格按2:1（体积比）百分比调和2211F高分子复合材料材料至无色差;
4.2.4将材料均匀涂抹至磨损表面, 然后使用样板尺沿止口基准面刮出修复尺寸,
4.2.5等候材料固化（24℃/24h材料每上升11℃固化时间缩短二分之一）加热至80℃/3h;
4.2.6材料固化完成以后, 去除多出材料。表面使用砂纸打磨, 去除釉面;
4.2.7轴承外圈表面薄薄涂一层803脱模剂, 越薄越好, 晾干;
4.2.8二次调和材料并将材料薄薄涂抹在修复后表面, 装配轴承（见图3）。

修复前
修复后
图3-修复前后对比
5、 结语
经过此次针对高线精轧机传动系统增速机轴承室创新型修复, 首先降低了修复工作量, 降低了劳动强度, 同时保障了设备平稳运行; 其次降低了修复成本。修复完成后增速机轴承室使用良好, 连续跟踪一年至今无异常情况, 为设备平稳连续生产提供了必需保障。该修复工艺可很好应用在其她设备传动部位磨损问题上。