摘　要：高速线材生产线精轧机、预精轧机使用的锥套，在材质、结构、处理工艺及生产操作上存在诸多不当之处，为此进行了多项改进，使锥套故障彻底排除，使用寿命达3～5月，而价格仅为进口件的1/3。
　　关键词：高速线材轧机；辊环；锥套；技术改进
　　1　工况条件
　　包头天诚线材有限公司高速线材生产线的预精轧、精轧机均为悬臂式高精度轧机。预精轧机平－立交替布置，精轧机45°侧交布置，其轧辊轴与辊环之间采用摩根进口锥套式无键联接。锥套用于支撑和固定辊环，其装配见图1。锥套装入辊环内孔，然后通过专用液压装卸工具将锥套的锥形内孔涨紧在带有锥度的轧辊轴和辊环间。辊环、锥套、轧辊轴间精确的装配，提高了产品尺寸精度。因摩根进口锥套价格昂贵，成本高，故逐渐用国产锥套予以替代。现将转化过程中存在的问题、原因分析和解决方法予以介绍。 　　2　锥套生产时易出现的问题
　　生产中会出现锥套掉压引起锥套断裂，进而出现轧辊轴被研磨、辊环炸裂等事故。通过对锥套结构、材质、工艺特点及其装配尺寸的分析，发现生产中存在许多不当之处。锥套结构见图2。 　　2.1 锥套结构及处理工艺不合理
　　摩根式锥套的材质为SAE4142合金结构钢（Φ250mm锥套）和AISI17-4PH沉淀型耐热不锈钢（Φ150mm锥套）。结构特点是:锥套内孔较大，套壁较薄，Z高转速为10990r/min，要求动平衡力矩达5000N•m；轧辊轴与锥套配合的锥体处接触面积大于85%，并要求锥套尺寸及形位公差精度高，表面粗糙度为0.4，内锥孔形状公差为IT5级，外径对锥孔的同轴度位置公差为IT6级；产品的承受强度为35～38MPa。而在进行锥套国产化时，有时只注重设计图纸的转化，不注意外方的加工规范、质量验收标准，尤其是对其热处理工艺没有足够重视，使钢中索氏体含量偏低。如果表面再未进行镀镍铬处理，则会导致锥套金相组织不合要求，锥套的4只耳块在生产过程中易断裂，锥套的外表面易生锈;打磨后其尺寸很难达到要求，造成生产中事故较多。
　　2.2 现场操作中的问题
　　锥套表面清理、油污清洗常不规范进行。拆卸下来的锥套在再次使用前要用尼龙网状砂纸仔细清理、清洗内锥面和外圆装配面，要保证装配面无锈斑、毛刺、划痕等表面缺陷。再用皱纹纸将锥套擦干净，然后用专用除油氟里昂溶液清洗；表面洁净后，不得再用手接触锥套装配面；Z后用专用装配工具将锥套插入辊环内孔。若选用的尼龙网状砂纸太粗，则会损伤锥套，造成锥套表面划痕;若选用的尼龙网状砂纸太细，则去污力太弱，锥套表面的氧化铁皮不易去掉，所以尼龙网状砂纸的选用需特别严谨。另外，用皱纹纸将锥套擦干净的过程中，皱纹纸会掉毛，造成锥套表面留有毛尘，很难清洗干净。在将辊环安装到轧辊轴上时，如果打压不紧，也会在生产过程中出现掉压现象，导致锥套研磨报废。
　　2.3 锥套与辊环配合尺寸不合理
　　若锥套与辊环过盈稍大，会造成锥套轴向划伤且难于装拆；若两者间隙稍大，会造成锥套径向划伤且锈蚀严重，所以此配合尺寸至关重要。如果在制造中只注重各零件的尺寸，对装配精度、形位公差未给予足够重视，则零件加工过程中不可避免地会产生的加工偏差，会Z终综合反映在装配精度上，使装配精度、配合公差达不到要求，导致锥套提前报废。
　　3　改进措施
　　3.1 锥套材质及制造工艺
　　通过对锥套结构材质和工艺技术不断探索，及与摩根式锥套对比，Z终选择的锥套材质为40CrNiMoA，其化学成分见表1。 　　按照GB3077-82标准要求，40CrNiMoA的力学性能：σ_b为1000MPa，σ_s为850MPa。ψ为55%。锥套制造的工艺流程：模锻制坯→正火→粗车→调质→精切削→表面淬火→表面镀镍铬→磨削。通过改进，锥套索氏体含量达到75%，并通过表面镀镍铬，提高了锥套材质的综合性能，大大减少了耳块在生产过程中的断裂事故，表面生锈情况也得到明显改善。
　　3.2 严格制定操作规范
　　（1）生产中重新选择了合适的尼龙网状砂纸型号，用不掉毛的棉纱替代皱纹纸。并合理编制了锥套清理、清洗的每一道工序的操作规范，要求操作人员严格执行，杜绝出现用手接触装配面的现象；同时彻底清洗轧辊轴，保证装配表面无油脂；锥套、轧辊轴接触面低于85%的不能再使用；并购置了专用装配工具。通过上述改进，锥套掉压事故大为减少。
　　（2）通过对进口图纸的加工公差、装配精度重新查阅，及对以前使用情况的分析总结，规定辊环和锥套间隙为0.01～0.03mm；实行辊环和锥套编号制，辊环号和锥套号对应安装；装配时用木锤或尼仓锤轻轻、均匀敲打，严禁用铁锤敲打，从而彻底解决了因配合尺寸不合理引起的锥套报废。
　　4　结语
　　通过采取多项改进措施，锥套在使用中出现的掉压故障得到彻底解决，其使用寿命长达3～5个月，与进口锥套相当，而国产锥套的价格仅为进口锥套的1/3左右，因此大大降低了生产成本，提高了经济效益。