一、床頭箱啟動力偶矩不夠
大直徑熱軋輥在啟動時的驅(qū)動力偶矩很大,原設(shè)計的床;箱一級傳動皮帶打滑。大負荷時實測,75kW的床頭箱直流電毛啟動電流在208A時,電機皮帶盤打滑。
1.托架兩托瓦分布形式不合理(圖1)
寶鋼2050熱軋精軋工作輥的最大重量約為10t,兩個軸承座每個約重3t,后者已由兩個液壓軟支撐承擔(dān)了。因此,作用在軋輥靜態(tài)時的受力分析如下:
假定重力W=9.81×104N
底瓦支撐力Fb=W/cosl6. 5°= 1. 04 W, N
側(cè)瓦支撐力Fs=W•tgl6.5°=0.296W, N
軋輥旋轉(zhuǎn)時(底瓦處的摩擦因數(shù)為μ1,側(cè)瓦處為μ2)則:
底瓦處摩擦力=Fbμ1=1.04 Wμ1 ,N
側(cè)瓦處摩擦力=Fsμ2=0.296 Wμ2 ,N
從而可知,床頭箱驅(qū)動軋輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力FD為:
FD (摩擦力之和)=(1.04μ1十0.296μ2) W, N
托架的圓弧半徑R=0. 315m,因此軋輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力偶距T為:
T= FD•R=0.315(1.04μ1+0.296μ2)W,N•m (1)
如圖1,由于HERKULES公司的軋輥磨床托架采用的托瓦形式為90°側(cè)瓦(與垂直線夾角為90°)和較小傾斜角底瓦(與垂直線的夾角為16.5°)。可見,軋輥重量主要的依靠底瓦承擔(dān)。如(1)式結(jié)果,阻礙軋輥轉(zhuǎn)動的力偶矩集中在底瓦摩擦力偶距上。這是造成床頭箱啟動力偶矩不夠的一個因素。而德國WALDRICH公司生產(chǎn)的同類軋輥磨床,其托架兩托瓦分布形式為側(cè)瓦(與垂直線的夾角為65°)和底瓦(與垂直線的夾角為25°見圖2。兩片托瓦同時承擔(dān)軋輥重力Fs= W/cos25°=0.91 W, N;Fs= W/sin25°=0.42W,N;阻礙軋輥轉(zhuǎn)動的力偶距分散在兩片瓦上,便于軋輥啟動。
另外,HERKULE公司90°側(cè)瓦的結(jié)構(gòu)形式,造成托瓦潤滑油在瓦的表面很難集聚,而不易與輥頸間形成油膜,因此在實際生產(chǎn)過程中(1WS600/450軋輥磨床性能失效分析和維修式中的μ2 值將很大;16.5°底瓦使用的是干油潤滑,與稀油推滑相比(1)式所示的μ1 值也將很大。這也是造成床頭箱啟動力矩不夠的一個因素。而WALDRICH公司的托瓦形式有利于托瓦表面形成油膜,同時兩托瓦均采用稀油潤滑,減小了啟動力偶矩。
2.床頭箱傳動級數(shù)不夠
HERKULES公司該型號磨床床頭箱采用二級傳動結(jié)構(gòu),一級為皮帶傳動,二級為鏈條傳動。各級傳動輪之間的直徑值相差很大,但傳動軸之間距離卻很近,造成皮帶的包角很小,損失了一部分轉(zhuǎn)矩。因此,雖然床頭箱電機功率為75kW,但傳動比過小,傳遞到花盤的轉(zhuǎn)矩不夠,是造成床頭箱啟動力偶矩不夠的另一個因素。而WALDRICH公司生產(chǎn)的同類軋輥磨床,床頭箱采用三級皮帶傳動結(jié)構(gòu)。床頭箱電機功率雖為50kW,但其傳動比大,傳遞到花盤的的轉(zhuǎn)距反而大很多。
3.改善維修
軋輥驅(qū)動力偶矩不夠,最好的解決辦法是:在三角皮帶的松邊增加一套壓緊輪裝置(壓緊輪直徑l00mm)如圖3所示,使電機皮帶的包角增加到180°,并將原XPA3000的三角皮帶更換成XPA3150,可以有效提高傳動效率,避免啟動時電機打滑現(xiàn)象。
同時改變原托架托瓦的出油方