Повышение ресурса подшипниковых узлов рабочих валков стана 2000 горячей прокатки ОАО «ММК» Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Расчет энергосиловых параметров установки..

В.В.Бахметьев, В.М.Колокольцев, А.С.Савинов, П.С.Лимарев

Результаты испытаний стали на ударно-абразивный износ абразивного материала. Рельеф по-

верхности разрушения при воздействии магнезита характеризуется глубокими лунками, что обусловлено более глубоким проникновением частиц. При использовании в качестве абразива кварцевого песка рельеф поверхности разрушения представляет собой совокупность мелких неглубоких лунок. Такой вид рельефа характерен для стальных образцов, изношенных в присутствии абразивных материалов, незначительно превышающих по твердости материал образцов. Недостаточная твердость аб-Изучение поверхности разрушения образцов разивного материала не позволяет ему глубоко

позволяет сделать вывод, что на формирование внедряться в поверхность, и по этой причине ве-

ее рельефа большое влияние оказывает твердость личина износа незначительна.

Библиографический список

1. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высш. шк., 1975. 654 с.

2. Степин П.А. Сопротивление материалов. М.: Интеграл-Пресс, 1997. 320 с.

3. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Гостехиздат, 1960. 376 с.

4. Олофинская В. П. Техническая механика. М.: Форум-Инфра-М, 2005. 349 с.

Химический состав* Ки, уд** HRC

Маг- не- зит Кварцевый песок до испы- таний после испыта- ний

С=0,9, Mn=14, Ti=0,05, Nb=0,4, B=0,006 2 1,72 17 20

С=0,5, Mn=18, Ti=0,05, Nb=0,2, B=0,006 1,63 1,42 15 18

С=0,9, Mn=18, Ti=0,05, Nb=0,2, B=0,003 1,81 1,54 19 23

С=0,5, Mn=14, Ti=0,15, Nb=0,2, B=0,006 2,3 1,99 22 25

С=0,9, Mn=14, Ti=0,15, Nb=0,2, B=0,003 1,77 1,61 18 21

С=0,5, Mn=18, Ti=0,15, Nb=0,4, B=0,003 1,83 1,76 17 19

* Также сплавы содержали Б1 до 0,5%, Б до 0,006%, Р до 0,04%

** Коэффициент износостойкости сплавов при ударно-абразивном износе

УДК 621.771

В.Ф. Дьяченко, Ю.В. Жиркин, С.И. Платов, Е.И. Мироненков

ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ РАБОЧИХ ВАЛКОВ СТАНА 2000 ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ОАО «ММК»

В условиях рыночной экономики для достижения высокой эффективности листовой прокатки особое значение приобретают проблемы обеспечения экономически целесообразного уровня надежности оборудования.

Среди путей решения указанной проблемы важное место занимает эффективная работоспособность подшипниковых узлов рабочих валков станов горячей прокатки.

В чистовой группе клетей № 7-13 стана 2000 горячей прокатки для смазывания подшипниковых узлов рабочих валков применяется минеральное масло Mobil Vacuoline 146, класс вязкости 460. Доставка смазочного материала в узлы трения осуществляется автоматизированными системами смазывания «масло-воздух».

От эффективности уплотнительных устройств зависят свойства смазочных материалов, которые, в свою очередь, являются одним из главных факторов, определяющих ресурс подшипниковых узлов рабочих валков. При проведении исследования эффективности уплотнительных устройств важно выяснить характер изменений свойств сма-

Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. № 2.-----

зочных материалов, находящихся непосредственно в подшипниковом узле. Мониторинг свойств минерального масла, используемого в подушках рабочих валков, проводился с 2005 по 2006 год.

С этой целью брали пробы масла (исходного, после фильтрации, после смешивания с воздухом) из всех четырех подшипниковых узлов рабочих валков для всех клетей чистовой группы стана и выполняли соответствующие испытания.

При испытаниях определяли: вязкость минерального масла, содержание воды, кислотное число, количество механических примесей.

Результаты испытаний показали следующее: во всех подушках рабочих валков отработанное масло содержит воду, что свидетельствует о недостаточной эффективности уплотнительных устройств.

Наряду с содержанием воды в масле находятся и механические примеси, причем их количество возрастает при переходе от 7 к 13 клети.

Таким образом, характер нарастания количества механических примесей коррелируется с возрастанием частоты вращения валков.

---------------------------------------------59

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Рис. 1. Общий вид валкового узла с крыльчатообразным пылевлагоотбойником:

1 - валок рабочий; 2 - шейка валка рабочего; 3 - подушка подшипника;

4 - подшипник качения; 5 - манжетное уплотнение; 6 - крыльчатообразный пылевлагоотбойник; 7 - лопатки крыльчатообразного пылевлагоотбойника

Изменение вязкости отработанного масла в сторону увеличения (как минимум, на 5%) является следствием его окисления под воздействием высоких температур (больше 60°С), возникающих на контактных поверхностях подшипниковых узлов.

Химический анализ масел (исходного и из подушек рабочих валков) на содержание механических примесей показывает, что в масле подшипниковых узлов находится большее содержание железа, чем в свежем масле и масле после фильтра.

Кроме этого, в состав механических примесей минерального масла входят такие элементы, как кремний, железо, магний, кальций, сера и молибден.

Наличие кальция, кремния и железа указывает на то, что в масло попадают механические примеси (окалина и т.п) вместе с технологической водой. По результатам проб воды из клетей № 7, 9, 13 содержание механических примесей колеблется от 4 до 6,3%.

Для устранения вышеперечисленных явлений и повышения ресурса подшипниковых узлов предлагается модернизация уплотнений рабочих

валков стана 2000 горячей прокатки и установка пылевлагоот-бойников для дополнительной защиты

подушек рабочих валков от попадания воды, пыли, окалины и т.п.

В частности, было предложено установить на рабочие валки защитные устройства - крыльча-тообразные пылевлагоотбойники (рис. 1).

Характерной особенностью предлагаемого модернизированного узла является совместное использование специальных уплотнений и крыльча-тообразных пылевлагоотбойников.

Принцип действия данного защитного устройства основан на отражении воды и механических примесей во время прокатки металла лопатками 7 крыльчатообразного пылевлагоотбойника 6, установленного на рабочем валке 1.

Предлагаемая модернизация позволяет защитить подшипниковый узел от попадания воды, окалины и обеспечить уплотняющий эффекта

9

8

I 7

8 6 к

I 5

I 4

Ф

if 3 * 2 1 0

1,5

1

0,5

0

3,32

2,9

2,1 2,06

0,662

ILL

LL

I

0,08

№ клети

7 8 9 10 11 12 13

№ клети п Д0 внедрения

□ после внедрения

Рис. 2. Сравнительные результаты содержания Рис. 3. Сравнительные результаты содержания

7 8 9 10 11 12 13

□ до внедрения

□ после внедрения

воды (%) в отработанном масле по клетям механических примесей (%) в отработанном масле

по клетям

60

Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. № 2.

3,5

3,13

| 3

2,38

2,5

1,72

Повышение ресурса подшипниковых узлов.

В.Ф.Дьяченко, Ю.В.Жиркин, С.И.Платов, Е.И.Мироненков

при значительных отклонениях размеров, связанных с износом, а также при перекосах и осевых смещениях.

В 2006 году на чистовой группе клетей стана 2000 горячей прокатки ОАО «ММК» были опробованы опытные партии уплотнительных устройств подшипниковых узлов рабочих валков усовершенствованной конструкции. Лабораторные испытания на содержание воды, механических примесей в эксплуатируемом масле из подушек рабочих валков и обработка результатов проведены как до опробования уплотнительных устройств, так и после опробования через месяц эксплуатации.

На рис. 2 и 3 представлены обработанные данные лабораторных испытаний по содержанию в эксплуатируемом масле воды и механических

примесей до внедрения и после внедрения результатов по совершенствованию защиты от попадания воды и механических примесей в подшипниковые узлы рабочих валков чистовой группы клетей стана 2000 горячей прокатки ОАО «ММК». Из рисунков видно, что в зависимости от номера клети содержание воды и механических примесей в эксплуатируемом масле снижено от 2 до 10 раз, что указывает на общую эффективность уплотнительных устройств.

В настоящее время модернизированные узлы эксплуатируются на чистовой группе клетей стана 2000 горячей прокатки ОАО «ММК». Экономический эффект от повышения ресурса подшипниковых узлов рабочих валков составляет 2 млн 800 тыс. руб.

Библиографический список

1. Мироненков, Е.И. Влияние вязкости минеральных масел на температурный режим подшипниковых узлов рабочих валков прокатных станов [Текст] / Е.И. Мироненков, Ю.В. Жиркин и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2006. № 1. С. 58-60.

2. Мироненков, Е.И. Исследование изменения свойств смазочного материала в подшипниковых узлах рабочих валков чистовой группы клетей стана 2000 горячей прокатки ОАО «ММК» [Текст] / Е.И. Мироненков, Ю.В. Жиркин, Е.А. Дудоров // Материалы 64-й научно-технической конференции: Сб. докл. / Магнитогорск. гос. техн. ун-т. Магнитогорск, 2005. С. 277-279.

УДК 621.77S

А.М. Чумиков, С.И. Платов, Е.И. Мироненков

АНАЛИЗ СВОЙСТВ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ПОДШИПНИКОВЫХ ОПОРАХ МЕХАНИЗМОВ СКИПОВЫХ ЛЕБЕДОК ДОМЕННОГО ЦЕХА ОАО «ММК»

Известно, что для работы доменной печи требуется бесперебойная подача шихтовых материалов к загрузочному устройству; количество этих материалов, подаваемых на высоту около 60 м от уровня земли, достигает 20 000-25 000 т в сутки.

К машинам для подачи шихтовых материалов предъявляют весьма жесткие требования, так как задержка в загрузке материалов даже на короткое время влечет за собой перевод печи на «тихий ход» или полную её остановку [ 1].

В доменном цехе ОАО «ММК» используется скиповый способ подачи шихтовых материалов, при этом эксплуатируются скиповые лебедки с раздельными редукторами (рис. 1).

Управление лебедкой осуществляется коман-доаппаратом, а контроль скорости и аварийная остановка при превышении скорости - центробежным выключателем. Останавливается лебедка при слабине или обрыве одного из канатов выключателями слабины каната, которые уста-

Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. № 2.-------

новлены по обе стороны барабана вдоль нарезной части. Для измерения частоты вращения в лебедках предусмотрен тахогенератор. Установка двух электродвигателей, помимо увеличения надежности, позволяет снизить маховый момент инерции системы.

Смазывание подшипниковых опор редукторов скиповых лебедок в доменном цехе ОАО «ММК» осуществляется от централизованных станций в автоматическом режиме (рис. 2).

Кроме этого, от данных станций смазываются подшипниковые опоры оборудования колошника. Смазочный материал используется с пенетрацией 310-420. Подшипниковые опоры уплотнены сальниковыми набивками. Недостатком уплотнений и автоматизированного смазывания является то, что пластичный смазочный материал вытесняется через уплотнения в корпуса редукторов 3 и 3а (см. рис. 1), попадая, тем самым, в минеральное масло, смазывающее зубчатые передачи редукторов, и

---------------------------------------------61