涟钢科技与管理 2019年第1期
酸轧线入口活套摆动臂故障分析与处理
蒋志豪
（涟钢冷轧板厂）
摘 要 通过对涟钢冷轧板厂酸轧线入口活套摆动臂多次发生设备故障进行分析，查找原因，采取相应措施，消除了故障，取得满意效果。
关键词 活套、摆动臂、正弦曲线、导轮、拉杆、轴承座、螺栓、松动、崩裂
酸轧线入口活套位于入口段和酸洗工艺段之间，主要作用是储存带钢，以保证生产连续进行。由一套可调速的钢丝绳卷扬、一台装备有3个转向辊的活套车、带四层摆动辊的摆动臂及轨道组成。工作时，卷扬通过钢丝绳牵引活套车并与带钢张力平衡，活套车在轨道上来回运行。充套时，活套车高速运行，两侧摆动臂导轮从高处进入活套车两侧的正弦曲线槽内，使摆动臂快速闭合支撑带钢。放套时，活套车低速运行，两侧摆动臂
导轮从低处进入活套车两侧的正弦曲线槽内，闭合的摆动臂打开，供活套车通过，见图1。
酸轧线投产以来，酸轧入口活套摆动臂多次发生设备故障，造成拉杆变形、摆动臂断裂、轴承座崩裂。据统计，当年4月到7月，入口活套摆动臂共发生4次故障，导致停机24 h，平均每次处理时间6 h，共影响酸轧产量4000 t。此问题一直没有解决，成为制约生产和设备安全运行的瓶颈。
正弦曲线槽 摆动臂及导轮
图1 摆动臂导轮进入活套车正弦曲线槽
1 调查分析
摆动臂故障均发生在充套时。由于活套车自重重（23 t），充套速度快（600 m/min），充放套动作频繁。高速充套时，摆动臂导轮进入活套车的正弦槽时，受到很大的冲击压力。在频繁的冲击力作用下，摆动臂凸轮导向装置的轴承座联接螺栓极易拉长，轴承座失去紧固下坠，使得导轮位置改变，导轮刚进入正弦曲线槽时与槽体头部下端相碰，导致摆动臂被活套车撞坏变形，拉杆、轴承座等连续遭到强力撞击破坏，造成长时间停机抢修，如图2~图5。
入口活套凸轮导向装置的轴承座共有72套，
每个轴承座由4个M24×90螺栓联接紧固。为了及时发现拉长的螺栓和松动的轴承座，点检员每天要花上大量的时间在活套内来回巡检，非常辛苦。一旦发现就必须停机及时更换，既影响生产，也不能保证没有隐患遗漏。
图2 锁紧连杆断裂
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2019年第1期 LYS Science-Technology& Management
图3 摆动臂变形
图4 导轮轴轴承破裂
图5 轴承座拉裂
轴承座定位设计不合理。按照原设计，每个轴承座由上下4块各厚25mm的“L”形钢板焊接在轴承座的底座上定位。但是仔细分析，就会发现这4块“L”形钢板其实并不能紧密靠紧轴承座，它们之间有较大间隙。当导轮冲击力传到轴承座上，它们并不能与轴承座联接螺栓同时受力，丝毫不能减轻螺栓受力，避免螺栓拉长。只有当螺栓已经拉长，轴承座已经松动后它们才起作用，但为时已晚，不过是稍微延长摆动臂故障发生的时间而已。而且 “L”形状本身刚度不足，根本无法承受巨大的冲击。这也是为什么摆动臂故障发生后，这些定位钢板往往也变形的原因。同时处理摆动臂故障时，还要割除磨平后才能安装新的摆动臂，延长了抢修时间，见图6。
基于以上调查分析，我们找到了问题的关键：只要保证轴承座在工作时长期保持正确的位置而不松动，就能使摆动臂导轮进入活套车正弦曲线槽时不会与槽体头部相碰，也就能避免摆动
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臂直接受到活套车的直接撞击，从而彻底消除摆动臂故障。
图6 原设计的摆动臂轴承座定位情况
2 解决措施
针对轴承座原定位方式的缺陷，我们设计了新型的调整挡板来对轴承座进行定位，见图7。
图7 新型的摆动臂轴承座定位装置 该调整挡板焊接在轴承座底座上下，通过三面的螺栓调整，使轴承座与挡板牢牢靠紧。这样原本由2个联接螺栓承担的受力变成了上下左右四面共8个螺栓受力，大大减轻了联接螺栓受力强度，结构刚度更强。
3 效果
a. 从当年8月至11月，通过持续9次检修，在入口活套共安装112套调整挡板。经过6个月的运行，效果显著，至今入口活套没有发生1次摆动臂故障。
b. 联接螺栓再也没有发生因受力大拉长现象，轴承座定位牢固可靠，可以实现在线不停机调整，更换轴承座更方便、快速。
c. 大大减轻了点检维护人员劳动强度和点检频度，减少了备件损耗，降低了备件费用。