本鋼特鋼廠(chǎng)軋鋼車(chē)間小棒磨切鋸組是整條軋線(xiàn)系統(tǒng)中最重要的部分之一。如果小棒磨切鋸組在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，輕則打亂生產(chǎn)計(jì)劃，重則會(huì)導(dǎo)致停機(jī)無(wú)法生產(chǎn)。而該套設(shè)備投產(chǎn)使用以來(lái)一直處于不良工作狀態(tài)，給生產(chǎn)帶來(lái)較大的損失。從過(guò)去5年小棒生產(chǎn)報(bào)表來(lái)看，小棒鋸區(qū)的熱停機(jī)占總熱停機(jī)50%以上，嚴(yán)重影響小棒生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能的釋放。
通過(guò)對(duì)故障頻發(fā)點(diǎn)的分析，整體可分為：設(shè)備熱停機(jī)——夾緊裝置及減速機(jī)的損壞；生產(chǎn)熱停機(jī)——鋸片的損壞。針對(duì)以上問(wèn)題，分別從設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷及生產(chǎn)過(guò)程兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，保障生產(chǎn)順利進(jìn)行。
1. 小棒鋸故障點(diǎn)分析
通過(guò)對(duì)2013年小棒鋸故障熱停機(jī)統(tǒng)計(jì)分析可知：設(shè)備熱停機(jī)占78%，導(dǎo)致直接減產(chǎn)5000 t；生產(chǎn)熱停機(jī)占22%，其中由于設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致爆鋸片占生產(chǎn)熱停機(jī)75%。不難看出，設(shè)備是否完好、設(shè)計(jì)是否合理是生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的重要保障，如果設(shè)備故障率得到有效控制，那么小棒生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量將有質(zhì)的飛躍。
設(shè)備熱停機(jī)可以分為機(jī)械熱停機(jī)和電氣熱停機(jī)（如圖1所示）。由圖1可見(jiàn)，機(jī)械熱停機(jī)占78%，電氣熱停機(jī)占22%。減速機(jī)和夾緊裝置熱停機(jī)占總熱停機(jī)66%，控制住這兩項(xiàng)就可以大幅降低熱停機(jī)時(shí)間。減速機(jī)故障主要是潤(rùn)滑方式問(wèn)題，設(shè)備在初始設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮到鋸切工況的惡劣性。小棒鋸?qiáng)A緊裝置故障頻發(fā)主要集中在：生產(chǎn)?38~?50 mm棒材時(shí)側(cè)夾緊液壓缸脫離運(yùn)行軌跡，缸頭翹起使其彎曲變形從而無(wú)法正常使用；上夾緊升起不到位，棒材無(wú)法正常通過(guò)，撞壞夾緊裝置。
生產(chǎn)熱停機(jī)主要是爆鋸片。爆鋸片的原因可分為設(shè)備影響、鋸片質(zhì)量、安裝操作三方面，其中設(shè)備影響主要是上下夾緊壓力匹配不穩(wěn)導(dǎo)致鋸片在切斷過(guò)程中發(fā)生爆裂。
綜上所述，如果減速機(jī)及夾緊問(wèn)題得以解決，那么小棒鋸區(qū)的熱停機(jī)必然會(huì)大幅下降。
2. 裝置組成及原理
2.1 減速機(jī)
小棒鋸減速機(jī)主要由4根傳動(dòng)軸、1組傘齒輪副、2組斜齒輪、潤(rùn)滑系統(tǒng)及箱體組成，主要完成傳動(dòng)比為1.3:1的增速運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.2 夾緊裝置
夾緊裝置主要由夾緊裝置框架、2對(duì)上夾緊（4個(gè)液壓缸）、2對(duì)下夾緊（8個(gè)液壓缸）、1對(duì)側(cè)夾緊（2個(gè)液壓缸）組成。夾緊裝置驅(qū)動(dòng)形式為液壓驅(qū)動(dòng)，使用SIEMENS PLC400控制系統(tǒng)。動(dòng)作順序?yàn)椋焊鶕?jù)訂貨商提供的棒材尺寸要求，通過(guò)液壓馬達(dá)動(dòng)作將整個(gè)夾緊裝置及小棒鋸調(diào)整到合理的位置，鎖緊液壓缸鎖緊后，小棒鋸進(jìn)入正常動(dòng)作的等待狀態(tài)，等鋼棒到達(dá)預(yù)切長(zhǎng)度時(shí)：輥道停止轉(zhuǎn)動(dòng)—下夾緊上升—上夾緊下降—側(cè)夾緊推出，然后在等待位的小棒鋸開(kāi)始切鋼，等切斷鋼后：側(cè)夾緊收回—上夾緊上升—下夾緊降下，小棒鋸?fù)嘶氐却唬瓿梢淮蝿?dòng)作。其中動(dòng)作指令由接近開(kāi)關(guān)及位移傳感器控制。
3. 存在問(wèn)題及改進(jìn)措施
3.1 減速機(jī)
3.1.1 存在問(wèn)題
（1）傘齒輪副損壞。輪齒折斷：輪齒單側(cè)工作時(shí)，根部彎曲應(yīng)力一側(cè)為拉伸，另一側(cè)為壓縮，輪齒脫離嚙合后，彎曲力為零。因此，在載荷的多次重復(fù)作用下，彎曲應(yīng)力超過(guò)彎曲持久極限時(shí)，齒根部分將產(chǎn)生疲勞裂紋。裂紋逐漸擴(kuò)展最終引起斷齒，或者輪齒因短時(shí)過(guò)載或沖擊過(guò)載而引起突然折斷。在2013年生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了2次輪齒折斷，1次齒與齒嚙合不上。
（2）減速機(jī)軸承及潤(rùn)滑故障。2013年減速機(jī)軸承損壞5次。軸承損壞原因主要為：軸承溫度過(guò)高和軸承噪音。軸承溫度過(guò)高：潤(rùn)滑油質(zhì)不符合要求或變質(zhì)；潤(rùn)滑油黏度過(guò)高；機(jī)構(gòu)裝配過(guò)緊（間隙不足）；軸承裝配過(guò)緊；軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；負(fù)荷過(guò)大；軸承保持架或滾動(dòng)體碎裂等。軸承噪音：滾動(dòng)軸承在工作中允許有輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲，如果響聲過(guò)大或有不正常的噪音或撞擊聲，則表明軸承有故障。2013年潤(rùn)滑系統(tǒng)齒輪泵損壞3次。
3.1.2 改進(jìn)措施
傘齒輪副損壞主要是傳動(dòng)軸竄動(dòng)所致，如果能在軸向竄動(dòng)初期及時(shí)發(fā)現(xiàn)將能避免類(lèi)似事故的發(fā)生。防止傘齒輪竄動(dòng)的機(jī)構(gòu)只有前端擋蓋。為防止傳動(dòng)軸發(fā)生竄動(dòng)，在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將所有固定螺栓用細(xì)鋼絲連接在一起，從而防止螺栓松動(dòng)。只要鋼絲斷裂就可以直觀發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)軸產(chǎn)生竄動(dòng)并及時(shí)進(jìn)行處理。傘齒輪前端擋蓋采用同樣的方法，有效避免了類(lèi)似事故再次發(fā)生。
減速機(jī)軸承及潤(rùn)滑故障出現(xiàn)的主要原因是軸承潤(rùn)滑不到位。潤(rùn)滑油管在鋪設(shè)及潤(rùn)滑點(diǎn)的選擇上，原設(shè)計(jì)只考慮到了理論上存在的問(wèn)題而忽略了設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的工作情況，磨切鋸在工作過(guò)程中產(chǎn)生大量的鐵屑和含膠粉末等混合粉塵，這些粉塵極易通過(guò)潤(rùn)滑系統(tǒng)的循環(huán)過(guò)程堵塞供油孔，并且這些供油孔在生產(chǎn)停機(jī)過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行疏通檢查。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)供油孔進(jìn)行改進(jìn)，方便定期疏通檢查，如圖2所示。
