«УЛУЧШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И РАБОТЫ ШПИНДЕЛЕЙ КЛЕТИ ЗАГОТОВОЧНОГО СТАНА»

Parthiv R. Amin, Richard J. Maguire, Michael T. D’Angelo.

http://rollway-bearing.be/EPTroot/public/Kopflex_tech_papers/PRA1.PDF

1 Введение о компании «Laclede Steel » и корпорации «Kop-Flex»

1.1 Заготовочный стан 350 компании «Laclede Steel »

        Компания «Laclede Steel» расположена в городе Алтон штата Иллинойс, работает в течении 88 лет и производит сортовую сталь, трубу и полосу. Заготовочный стан 350 состоит из: 19 горизонтальных и вертикальных клетей, разделенных на: 9 – черновых, 4 – получистовых, 6 – чистовых клетей.

        Компания «Laclede Steel» производит замену клети во время производства, а не замену валков. Это означает, вместо того, чтобы менять валки и устанавливать новые, вся клеть отсоединяется от основы и заменяется другой. При замене горизонтальной клети сборка и разборка не сильно отличается от стандартной замены валков, но вертикальные клети требуют скрытой сборки, так как двигатель, коробка передач и шпиндель расположены под полом как показано на рисунке 2. Эта скрытая сборка – сложная процедура, так как фрикционные поверхности муфт и шпинделей двигателя должны быть выстроены в линию должным образом при установке, чтобы обеспечить зацепление, когда клеть находиться под углом, и для установки в исходное положение.

        Эти шпиндели двигателя разработаны для телескопического соединения, чтобы приспособить замену клети для различных конфигураций валка, в зависимости от продукта прокатки. Такое перемещение валка осуществляется с помощью захвата шпинделя в центре и перемещение его относительно клети. Конец валка и конец шпинделя соединены с помощью неподвижной связи и фиксируются (позиция 6) на рисунке 1.

Рисунок 1 – Горизонтальное расположение клети

Рисунок 2 – Вертикальное расположение клети

1.2 Корпорация «Kop-Flex»

        Корпорация «Kop-Flex», бывшее отделение, связанное с передачей энергии, компании «Koppers Company», была основана в 1920 году с изобретением зубчатой муфты - известной как муфты Fast’s^® . Корпорация «Kop-Flex» теперь отделение компании «Emerson Power Transmission Corporation», которое является отделением компании «Emerson Electric Company». Штаб-квартира корпорации «Kop-Flex» расположена в Балтиморе, штат Мэриленд, а второй завод расположен в Рексдале, Онтарио, Канада. Корпорация «Kop-Flex» проектирует и изготовляет все виды соединений, в диапазоне от муфт, решеток, эластомеров (упругих), и дискового типа – до соединений шпинделей механизмов и, с 1991 года начали производить универсальное соединение, известное как Maxxus. Первоначальные потребители - сталеплавильные заводы, алюминиевые заводы, бумажная промышленность, нефтехимические и очистительные заводы.

2 Конструкция универсального шарнира

        Чтобы лучше понимать требования завода, компания «Laclede Steel» и корпорация «Kop-Flex» организовали несколько встреч между инженерами и персоналом технического обслуживания для того, чтобы изучить существующую технологию и увидеть то, что можно сделать. Это позволило обновить чертежи, и так же увидеть, как шпиндели работают при нормальных условиях. Условия были изучены совместно с сотрудниками завода, чтобы найти оптимальную конструкцию, которая соответствует требованиям операций и работе завода. Универсальный шарнир (показан на рисунках 3 и 4) был разработан с полными требованиями:

1. Уменьшение незапланированного времени простоя - нуждалось в более надежном решении.

2. Легкая сборка конца валка с наименьшим количеством человеко-часов для замены валка/клети.

3. Легкое обслуживание и эксплуатация.

Рисунок 3 – Конструкция универсального карданного вала

Рисунок 4 – Универсальный карданный вал

        Проект карданного вала (универсального шарнира) для компании «Laclede Steel» был закончен в 1995 году, и универсальные шарниры были установлены в начале 1996 года на клети №7. Предложенное универсальное соединение отвечало всем требованиям, сформулированным компанией «Laclede Steel»:

1. Все части были стандартные между горизонтальными и вертикальными клетями, со специальной изоляционной конфигурацией и пластиной, чтобы предотвратить попадание воды в коробку передач (смотри рисунок 5).

2. Для того чтобы минимизировать потребности в запасных инструментах и принадлежностях, все части были стандартные между получистовыми и чистовыми клетями, кроме центрального шпинделя и зубчатого соединения.

3. Чтобы обеспечить взаимозаменяемость между клетями и уменьшить потребности в запасных инструментах и принадлежностях, универсальное соединение было разработано, чтобы быть взаимозаменяемым между получистовыми и чистовыми клетями для горизонтального и вертикального расположения.

Рисунок 5 – Конструкция пластины и заслонки

3 Заключение

        Успех активного рабочего cотрудничества привел к:

1. Сокращению незапланированного времени простоя – к 800% сокращению механических задержек из-за универсального соединения и 200% - из-за улучшенного проекта шпинделя механизма.

2. Уменьшению затрат – сбережению в размере приблизительно 110 000 долларов ежегодно на шпиндельной стоимости частей.

3. Увеличению производительности.

4. Уменьшению большей части обслуживания связанной с шпинделями двигателя;

5. Уменьшению шума.

        Благодаря этим успешным результатам, как корпорация «Kop-Flex», так и компания «Laclede Steel» планируют расширить кооперативное сотрудничество, чтобы постоянно улучшать производительность и качество стали в компании «Laclede Steel». В будущем, более многочисленные универсальные соединения заменят существующие шпиндельные механизмы, чтобы повысить прибыль, уменьшить затраты и улучшить качество.