棒材车间定尺联轴器结构优化设计

发表时间:2021/3/18   来源:《科学与技术》2020年32期   作者:周伟光
[导读] 棒材车间现有振料装置全长15米,由6根主轴组成
        周伟光
        石横特钢集团有限公司轧钢厂    肥城    271612
        [摘要]棒材车间现有振料装置全长15米,由6根主轴组成,中间用夹壳式联轴器连接起来,单电机一端驱动,振料的同时一端气缸推动挡板实现钢筋齐头,此种结构设计对主轴径向剪切力较大,日常生产主要为12米定尺材,偶尔生产15米钢材,属典型细长轴结构,在实际生产中频繁出现断轴、联轴器滚键、轴承座错位等故障。如果采用根据不同定尺材时拆除12米之间联轴器的方案,需要4人3小时,生产15米材时还需要再会装联轴器,同样需要4人3小时,如何实现联轴器快速脱离、连接是制约车间高产稳产的关键。
        [关键词]夹壳联轴器    钢筋齐头   单端驱动
一、问题的提出
        棒材车间振料装置是车间保证产品齐头质量和外观质量的主要保证设备,车间设计振料装置全长15米,由6根主轴组成,中间用整体式夹克联轴器连接起来,单电机一端驱动,振料的同时一端气缸推动挡板实现钢筋齐头,此种结构设计对主轴径向剪切力较大,加上全长15米属典型细长轴结构,在实际生产中频繁出现断轴、联轴器滚键、轴承座错位等故障。
        在实际使用过程中,由于冲击负荷的作用,同时考虑主要产品定尺以12米为主,为了保证设备稳定运行,采取将12米处联轴器拆开、连接起来的方式,以达到减轻设备负荷,保证设备寿命的措施,这同样带来了一个新的问题,拆装联轴器时间过长,每次需要3小时才能完成,严重影响生产效率。原设计联轴器如下图1
        1.半联轴器 2.连接螺栓 3.垫片

        由于以上问题的存在,这就需要对棒材车间定尺联轴器结构优化,采用一种新型的快速连接离合器型联轴器,消除现有联轴器存在的缺陷。
        二、优化设计思路
        1、优化联轴器形式,将整体夹壳轴器改为半联轴器,消除联轴器、轴滚键隐患。
        2、优化配合尺寸,由过渡配合改为过盈。
        3、中间连接部分增加凸台法兰,能够时间联轴器快速脱开,减少停机时间。
具体尺寸结构见下图2
技术要求
        1、联轴器整体配作加工,然后沿剖线分开;2、各半联轴器做好配对标记;
        3、调质处理HB217-255;4、未注倒角2X45°
三、具体实施方案
        1、加工阶梯型台阶,台阶290mm节渡圆上加工螺栓安装孔;螺栓孔尺寸12-φ20.5,均布。
        2、联轴器整体配作加工,然后沿剖线分开。
        3、各半联轴器做好配对标记。
        4、调质处理HB217-255。
        5、未注倒角2X45°。
        6、螺栓选用12.9级黑化高强度螺栓。
四、技术创新点
        1、加大联轴器孔与轴配合过盈量,可保证一次性安装后不存在因长时间冲击负荷造成轴、联轴器滚键问题,联轴器把合螺栓选用12.9级高强度螺栓,解决了因螺栓强度差收到长时间冲击断裂。
        2、整体式夹壳联轴器中间增加台阶法兰,螺栓连接解决了联轴器的快速脱开和快速连接,拆装时间由原来4人3小时缩短为2人0.5小时,极大的降低工人劳动强度,同时提高车间产量。
六、结束语
        对12米处夹壳联轴器进行技术改造,根据现场安装空间条件,设计成分体型离合器,新的离合器替换原整体式联轴器,极大的缩短了联轴器的拆装时间,时间由4人3小时缩短为2人0.5小时,缩短改定尺时间提高车间作业率,根据不同定尺使用轴长度不同,保证了设备稳定运行。目前使用效果较好,很好的解决了设计结构存在的问题,稳定车间生产的同时降低了设备维护费用。
        
参考文献:
[1]邹家祥.轧钢机械.北京冶金工业出版社.2002
[2]成大先.机械设计手册.化学工业出版社.2002-09
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