摘要：某鋼鐵廠2250軋線1#卷取機芯軸托架出現(xiàn)磨損問題，導致芯軸活動支撐處擺動，致使卷形質量下降。企業(yè)使用高分子復合材料修復工藝針對磨損的芯軸托架進行現(xiàn)場修復，現(xiàn)場從1#卷取機停機到恢復運行僅用20小時。證明使用高分子復合材料現(xiàn)場修復技術可以快速有效的解決此類問題。

關鍵詞：2250熱連軋、卷取機、軸承室磨損、現(xiàn)場修復、高分子復合材料

一、關于卷取機的設備簡介

熱帶鋼卷取機是熱連軋車間精整工段的重要設備，其作用是將熱軋板帶卷取成型，通常在熱連軋線機組后會設置三臺地下卷取機，具有生產(chǎn)效率高、卷取速度快的特點。

卷取機主要由由張力輥、導尺、導板、卷筒、助卷臂、推卷機和卸卷小車組成。卷取機結構的區(qū)別是由助卷輥的數(shù)量決定的，由最初的八輥演變?yōu)楝F(xiàn)在常見的兩輥和三輥式（見圖1）。

該廠2250軋線卷取機為地下卷取機，在精整工段設置了三臺卷取機，其中1#卷取機出現(xiàn)芯軸托架磨損問題，導致卷取機活動支撐出現(xiàn)擺動，卷形質量下降，企業(yè)拆檢后發(fā)現(xiàn)卷取機托架磨損量已達2mm（見圖2），導致卷取機芯軸因不同心出現(xiàn)擺動情況。

在軋制過程中，帶鋼頭在助卷輥和弧形板的引導作用下咬入預膨脹的芯軸內，并由助卷輥壓住帶鋼，使帶鋼緊貼芯軸，完成卷取工作。在咬鋼的瞬間，帶鋼對芯軸的沖擊較大，由于芯軸靠托架固定，一旦芯軸托架螺栓松動會造成芯軸軸承套與托架產(chǎn)生配合間隙，在長期運行下，部分沖擊變形成為永久變形，恢復應力下降，導致硬度相對較低的部件磨損。在長期運轉過程中，托架表面受到軸承套的擠壓力和復合機械力的作用，出現(xiàn)永久性變形。然而金屬材料的退讓性差，容易造成配合間隙，如不及時發(fā)現(xiàn)并采取措施，就會造成間隙不斷擴大，直接造成托架磨損，導致卷取機芯軸擺動，影響卷形質量。

四、卷取機芯軸磨損修復工藝對比

目前針對軸類、軸承室類的磨損問題傳統(tǒng)修復工藝一般采用的是補焊、噴涂、刷鍍等方式進行修復，由于此次檢修時間較短，傳統(tǒng)的修復工藝不能短期內完成修復工作，因此以上幾種傳統(tǒng)修復工藝不能快速有效的現(xiàn)場解決這一問題。

使用高分子復合材料修復工藝是在設備免離線的條件下，利用現(xiàn)場有限的設備基準面，配合制作工裝或模具，利用高分子復合材料良好的物理性能將磨損的設備進行尺寸恢復的現(xiàn)場修復工藝。福世藍復合材料采用高分子、金屬、陶瓷等多種材料復合而成，擁有優(yōu)異的綜合機械性能和化學性能，用其修復軸類、軸承室類磨損，不但可以達到長期使用的要求，而且避免了堆焊熱應力的不良影響，也不會像熱噴涂、刷鍍容易脫落、受修復厚度限制。另外，由于高分子材料特有的“退讓性”，可吸收設備運行過程中的沖擊振動，延長軸承的使用壽命。

五、卷取機芯軸托架修復方案制定

?? 針對該廠1#卷取機芯軸托架磨損問題，由于設備問題的突發(fā)性（臨時突發(fā)情況，來不及制作工裝模具），根據(jù)現(xiàn)場條件，制定了使用直尺沿基準面刮涂材料的修復方案。修復時首先針對磨損的卷取機托架配合面進行表面處理，然后使用高分子復合材料進行涂覆，涂覆完成后在材料固化之前使用游標卡尺沿基準面將多余材料刮除。等待材料固化后，使用砂紙去除材料釉面，再次涂抹材料裝配芯軸，等待材料固化后即可開機運行，完成修復工作。

六、方案實施過程

1)?? 表面處理：磨損表面烤油處理，然后使用磨光機打磨氧化層；

2)?? 使用無水乙醇（99.7％）擦拭表面；

3)?? 嚴格按照2:1比例調和2211F高分子復合材料；

4)?? 將材料均勻涂抹至磨損的表面，然后使用直尺沿基準面將損壞區(qū)域刮出修復尺寸；

5)?? 材料固化，24 小時/24℃（材料溫度）。材料每提升 11℃，固化時間縮短一半，但提升溫度不得超出材料的承受溫度；

6)?? 將固化好的材料表面用砂紙輕微打磨粗糙；

7)?? 軸承套薄薄涂一層803脫模劑，越薄越好，晾干；

8)?? 再次調和材料涂抹修復部位，材料厚度略高于磨損尺寸；

9)?? 裝配芯軸，芯軸托架涂抹材料后直接進行裝配。

七、現(xiàn)場修復圖示

八、改進措施

此次修復工作完成后，設備已開機運行，通過后期跟蹤，此次修復工作在現(xiàn)場第一時間解決了卷取機芯軸托架的磨損情況，保證了設備運行，卷取機芯軸托架修復后滿足設備運行條件，發(fā)現(xiàn)芯軸擺動幅度降低，保證了軋線的正常生產(chǎn)任務。

由于此次修復工作前期準備時間不足，設備轉速及修復要求精度較高，此次修復并未能完全消除芯軸擺動情況，在現(xiàn)場有限條件下采用直尺單邊定位刮涂材料的修復精度難以控制，不能更好的解決卷取機芯軸托架同軸度，因此提出以下改進方案，以便后期再次出現(xiàn)同類問題可以更好的解決，從而根治芯軸擺動問題。

完全消除芯軸擺動的改進方案：樣板尺修復工藝

1、方案說明：

此方案是根據(jù)圖紙設計尺寸加工樣板尺，使用磨損面兩端槽口作為定位，并在修復部位加工刀口，該修復工藝具有加工制作簡單、修復精度較單邊定位同軸度高的特點。由于手工刮涂材料，不能保證修復面的配合精度，需要在裝配前再次涂抹適量材料，才能保證較好的配合面來提升整體承載力。

2、操作步驟：

（1） 根據(jù)圖紙尺寸加工設計樣板尺，采用普通碳鋼材質，厚度8-10mm。首先使用線切割工藝進行加工，然后底部加工刀口（示意圖如下）；

（2）表面處理：烤油，使用氣焊槍進行表面烤油；

（3）使用磨光機（砂輪片）快速打磨表面，并用無水乙醇清洗干凈；

（4）調和復合材料，嚴格按2:1（體積比）比例調和2211F高分子復合材料材料至無色差；

（5）將材料均勻涂抹至磨損的表面，然后使用樣板尺沿基準面刮出修復尺寸，使用樣板尺進行修復時，只針對托架下半部分進行刮涂，上半部分在后期直接涂抹材料裝配。示意圖如下：

（6）材料固化完成之后，去除多余材料。表面使用砂紙打磨，去除釉面；

（7）軸承套外圈表面薄薄涂一層803脫模劑，越薄越好，晾干；（建議使用棉布直接擦拭，越薄越好）

（8）二次調和材料并將材料薄薄涂抹在修復后的表面，留出油孔，在一個小時內直接將芯軸安裝到位。

（9）將托架上半部分進行表面處理后涂抹材料直接裝配。（注意裝配時間，控制在40min之內）

九、總結

通過福世藍?高分子復合材料技術多年來在工業(yè)領域的應用經(jīng)驗來看，根據(jù)不同設備的運行條件及設計參數(shù)，利用高分子復合材料的成型特性，制作修復工裝，可在現(xiàn)場第一時間解決設備的傳動部位磨損及配合面磨損問題。高分子復合材料的機械物理性能是不變的，設備的運行條件及參數(shù)是不變的，唯一可以改變設備運行結果的就是修復工藝。事實證明，通過根據(jù)不同設備制定不同的修復工藝，利用現(xiàn)場條件制作修復工裝可以滿足大部分設備的運行條件，大大提高了修復效率與修復精度。此次修復工作完成后，我們根據(jù)設備現(xiàn)場實際運行狀態(tài)反饋，針對修復過程不斷反思改進，提出改進措施，制定修復預案，目的是在今后相同領域的同種設備出現(xiàn)此類問題時，福世藍技術可以在第一時間為用戶提供更好的修復方案來解決此類問題，更好的服務于工業(yè)企業(yè)，為用戶提供創(chuàng)造價值。