20度油膜轴承吐丝机在高速线材的应用实践

20 度油膜轴承吐丝机在高速线材的应用实践

刘磊、杨扬、张敏

新疆天山钢铁巴州有限公司

摘要：某轧钢厂随着高速线材减径机组的投用,生产节奏明显加快，成品速度从80m/s提高到了90m/s,现有夹送辊、吐丝机已无法满足生产需要，造成生产过程中，风冷辊道堆钢数量明显增加，吐丝机吐圈不稳定，造成打包质量严重下降，影响产品的整体质量。

关键词：速度; 吐丝机; 圈形

引言

吐丝机是高速线材生产的关键设备，也是制约高速轧机进一步提速的一个重要瓶颈，吐丝的好坏直接影响高速线材的成品质量。吐丝机以其特殊形状的结构与一定的转速配合，把高速运动的直线状线材变成圈型稳定、间距均匀的线圈，通过自由落体平铺到风冷辊道上，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，因此许多高速线材生产企业在生产中都会出现因吐圈不稳定，而影响到产品质量和生产顺行，在高速线材轧机生产中，吐丝机吐出的线圈质量经常不理想，即线圈呈椭圆形、线圈偏大或偏小，在风冷线上堆叠错乱、疏密不均等。尤其在轧制6.5mm 规格的线材时更为明显^［1］。

某厂建厂时采用仿摩根 5 代，卧式布置，倾角为15度吐丝机，最高轧制速度80M/S，圈型基本稳定，随着2020年减径机度投用，轧制速度提高到90M/S，吐丝机吐圈经常不理想，尤其轧制Φ8及Φ6时，吐圈不圆，吐丝机开始吐圈后，部分圈形不好或吐丝的圆度不够，吐丝左右摆动，在吐丝的过程中，出现吐出线圈左右摆动的现象，导致风冷轨道和上集卷经常发生堆钢、卡钢影响，被迫中断生产， 需生产工人使用钢管、钩子等工具强制把线圈捅下去，甚至需用断线钳剪断线圈，严重影响了圈形质量和表面质量，甚至使打包机不能正常打包。有时吐丝机在吐丝过程中，突然乱卷造成堆钢、 形成废品，大大降低了成材率。针对此问题，在保持现有夹送辊及风冷线位置不变的情况下，将现有吐丝机升级为20度倾角油膜轴承吐丝机。

1 技术特点：

油膜轴承吐丝机可以保证良好的线圈成形、低的磨损率和更长的吐丝管寿命，以及在最低的维护量情况下绝对稳定地操作。设备的高刚性和先进设计使得即便在高度不平衡状态下也能做出最佳反应，在高速下进行无振动吐丝操作。 主要技术特点： 吐丝头油膜轴承支撑系统，油膜轴承支撑吐丝头，替代传统的滚动轴承，使得吐丝机即使是在极高速度和极不平衡状态下也能保持绝对平稳运行（在120m／s时振动值＜0．2－mm／s）。吐丝头需要平衡的次数大大降低，提高了生产时间，从而提高车间生产率和产量。即便在很高生产速度下也能获得极佳的尾部圈形。设备的维护量、备件量和消耗件量降到最低。

2 吐丝机结构

型式：20度卧式。

设备组成：装于旋转芯轴上的吐丝管、传动装置、保护罩等。

结构特点：吐丝机卧式布置，采用20°大倾角设计，由一根装于旋转芯轴上的吐丝管及传动装置组成。旋转芯轴通过一对圆锥齿轮由一台调速电机驱动，吐丝管以设定的转速旋转，并吐出符合要求的线圈。吐丝机传动齿轮箱为焊接结构，箱体内的齿轮及轴承采用稀油润滑。

吐丝机旋转芯轴由吐丝头与空心轴两部分组成，吐丝头用来固定吐丝管，空心轴在传动箱内，由锥齿轮驱动，传动箱内设置有特殊的阻尼减震装置，可减小旋转芯轴高速运转时的振动。

吐丝机旋转芯轴内部中心设有导管，导管与空心轴之间装有水冷套管以冷却导管，同时避免将轧件的高温传给空心轴上的轴承。

吐丝头端部设有特殊设计的线道，可改善吐丝过程中线材头尾的圈型质量。吐丝机保护罩为筒型结构，起安全保护作用。其上半部可由液压缸控制打开，以便更换吐丝管时的操作，正常工作时上部外壳闭合。保护罩出口底部设置有调整板，可调整吐丝过程中线圈的落卷位置。

主要参数：

数量： 1套

吐丝倾角： 20°

吐丝速度： 120m/s

吐丝温度： ≥750°

产品范围： Φ5.0mm～Φ25mm

线圈平均直径： Φ1075mm

润滑方式： 稀油润滑系统

主电机： DC250 kW

液压缸： Φ80/Φ36-464mm

3 相关技术要求

3.1油膜轴承主供油，压力范围4-7.5bar，流量范围35-90L/min；

3.2油膜轴承顶起油，压力范围6-10bar，流量不介入报警；

3.3滚动轴承、齿轮润滑，压力范围1.5-2bar；

以上三路油油温要求理想值40±2℃，实际值38-46℃，低于30℃不能起车。油温低会导致流量计读数不准确，引发报警。

4 小结

升级为20度油膜轴承吐丝机后，线材产线轧制速度提升，减少故障率及影响时间：

4.1提高生产效率：Φ6.0轧制速度可达到95m/s；Φ8.0轧制速度可达到95m/s；Φ10轧制速度可达到65m/s；Φ12轧制速度可达到45m/s。并有效提高成品包装质量。

4.2减少故障时间：在2020年减径机组投入运行后，吐丝机夹送辊明显跟不上轧制速度，轧制Φ6及Φ8规格时，因吐丝机吐圈不稳定，造成风冷辊道及集卷筒卡钢停机时间每月在500分钟以上，改造完成后时间降低到90分钟以下，有效避免因吐乱圈造成的故障机处理时间，提高了作业率，相应的降低了吨钢成本。

4.3减少了轧废及辊道吊废，提高成材率。

4.4减少异常作业及故障率，降低了人机接触频次，降低安全风险，降低了人员劳动强度。

参考文献

［1］蒋弦弋,杨家满,孙启阔,唐晓军吐丝机圈形不稳定原因分析及预防措施［J］.机床与液压,2011,39(16)110-115.