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冷弯成型设备故障机理研究

发布者:皇家堵场澳门皇家赌场集团 发布时间:2019-04-18 11:14
冷弯皇家赌场官网的制造是由冷弯成型设备完成的,其整个成型工艺过程中所用设备有开卷机、剪切对焊接、活套、主机列、飞锯、矫直机、辊道、打包机等。
冷弯皇家赌场官网的制造是由冷弯成型设备完成的,其整个成型工艺过程中所用设备有开卷机、剪切对焊接、活套、主机列、飞锯、矫直机、辊道、打包机等。冷弯皇家赌场官网的成型过程主要是由主机列完成的,主机列是由工作机座、主电机和传动机械三个部分组成的。在主机列中,机架是整个设备的承重部分,轧辊是轧制时消耗量较大的部分,因此本文主要对冷弯成型设备中机架及轧辊的故障模式进行了分析研究。
1机架故障
在冷弯成型设备使用过程中,机架是整个主机列的安装基础,主要起到稳固和支持框架的作用。由于冷弯皇家赌场官网制造强度大,机架的强度和刚度,对主机的性能和其他零件的寿命有很大的影响。如果机架在冷弯成型过程中出现故障,就会引发安全操作事故,因此有必要对这些故障的机理进行探讨研究。
机架开裂、异常振动等是冷弯型机机架较易发生的故障,诱发这些机架故障的主要原因有:1)铸造缺陷或焊接造成的质量缺陷;2)高强度螺栓组未拧紧或由于机架长期使用发生松动,使得冷弯型机在受到强力冲击时,造成机架震裂;3)在将主机架吊装到预定的安装位置时,未使用正确的吊装孔,使得机架连接螺栓受力过大,造成机架断裂。4)机架的底脚基础刚性及牢固性差,长期承重使其发生塌陷,造成机架异常振动;5)安装使用时未校正主机架的水平位置及标高,主机架平面度公差增大,造成机架的异常跳动。
2轧辊磨损故障
轧辊的磨损是一种较为常见的失效形式,其磨损与其他磨损在形成机理上相同,即磨粒磨损、疲劳磨损、粘着磨损和氧 化磨损。但是轧辊磨损与一般的磨损在物理条件上又有一定的区别,如工作辊与扎件之间相互接触造成磨损;辊缝内掉入了扎件表面脱落的氧 化皮,导致轧辊磨损;冷却液、润滑剂及温度变化等也会导致轧辊出现磨损故障。在实际的生产过程中,机械磨损、化学磨损和热磨损是造成轧辊磨损的主要原因。
工作辊和支撑辊是轧辊工作过程中磨损较严重的两个部分。由于工作辊与轧件或与支撑辊之间经常发生滑动性摩擦和滚动性摩擦,这些摩擦导致了轧辊表面磨损,也就是说,各轧件相互接触的部位是较易发生磨损现象的。在实际生产过程中,上辊要比下辊磨损严重,这主要是因为:一方面,带钢在轧机间形成活套,使得带钢对上辊的包角变大,从而也增大了带材与轧机的接触面积和压力;另一方面,再生氧 化铁的皮屑滞留在带钢的表面上,造成了上辊的磨损。在轧制带钢的过程中,由于电机的作用,轧机会发生微小的振动,而传动端恰与电机连接,这就导致传动侧的磨损程度要高于换辊侧。
工作辊与支撑辊之间的相对滑动和滚动造成了支撑辊的磨损。这种磨损的形成原因是,工作辊表面的炭化物颗粒不断地对支撑辊表面的金属微粒进行磨削,使其脱落下来,这个过程中,轧辊的材质、轧辊硬度和光洁度、辊间压力分布、相对滑动和滚动距离直接决定了支撑辊的磨损程度。轧辊工作时会产生热应力,需不断用冷却水降低温度,但是冷却水中夹杂的大量氧 化铁皮致使下支撑辊工作条件越来越差,这就加速了支撑辊的磨损。
3轧辊裂纹故障
轧辊裂纹在生产过程中几乎是无法避免的,裂纹若处理不当会造成剥落或断辊。裂纹是发生轧辊表面薄层的一种微表面现象,是由多次温度循环产生的热应力导致的辊面逐渐破裂。轧制时,冷热交替的剧烈变化使得轧辊表面产生严重的热循环应力应变、塑性应变和拉力应变,这些应变造成轧辊表面逐渐产生出了热疲劳裂纹。其中,塑性应变导致表面裂纹出现,而拉力应变使其不断向四周蔓延扩展。
4轧辊剥落故障
辊身剥落直接影响钢管的表面质量,甚至造成轧辊报废。剥落大多数由辊面裂纹扩展或内部缺陷造成的。由于周期性的加热和冷却使得辊面温度剧烈变化,使其产生热疲劳,裂纹就会在热应力集中的部位出现。裂纹的扩展会造成轧辊强度降低,出现剥落现象;热轧过程中由于较大的压下力或高强度轧制力会产生交变应力、高的热应力和残余应力,这些拉应力超过轧辊的疲劳强度极限时就会产生许多小裂纹并扩展交汇,较后失稳剥落。
5轧辊断裂故障
断辊在生产过程中也是常发生的,在四种失效形式中是危害较大的。断裂部位主要在工作辊的辊身、辊颈及辊颈与辊脖的过度处。因轧制钢种不同、成型工艺条件不同等,其断裂部位也不尽相同。造成轧辊断裂的因素可以从内因和外因两方面进行分析。内因方面主要是因为轧辊芯部组织不正常,另其机械性能降低。在周期性热应力作用下,所受应力超过轧辊较大抗拉强度时,其内部被拉裂,导致裂纹出现。裂纹不断向四周扩展,较终导致轧辊断裂。外因主要是由于轧辊冷却水不足造成辊面出现疲劳裂纹,在交变应力的作用下,裂纹不断扩展并连接,较后导致轧辊发生疲劳断裂。