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關于支撐輥鎖鍵斷裂問題分析

　　問題概述：支撐輥下輥傳動側集中在上機一周左右時間，發生鎖鍵斷裂，鎖緊螺母倒絲，造成軋輥躥輥，影響到軋機的正常生產作業。

　　一、輥系結構

　　輥系工作狀態時，鎖緊螺母壓緊定位軸承(雙列圓錐軸承)，鎖緊螺母分內環和外環，內外環絲扣連接，鎖緊狀態下內環與軋輥固定端面貼緊卡環，外環端面鎖緊定位軸承內圈端面，最后為防止鎖緊螺母內外環發生相對運動導致倒絲，在內外環端面設有端面鍵槽，鎖緊后用鎖鍵鏈接內外環并螺栓固定。
 

　　二、受力分析

　　通過結構圖可分析鎖緊螺母受力狀況，以傳動側結構圖為例分析：當軸向力向傳動側發生時的順序為：軋輥---定距環---定位軸承靠輥身側內圈組件---定位軸承外圈---要靠外圈的大壓蓋----大壓蓋螺栓。

　　當軸向力向操作側發生時的順序為：軋輥---卡環---鎖緊螺母內環---鎖緊螺母外環---定位軸承靠鎖緊螺母側內圈組件----定位軸承外圈---軸承座。
 

　　三、目前鎖鍵狀態

　　目前鎖鍵為L型狀，主要原因為，安裝后鎖緊螺母的外環鍵槽底部低于內環的鍵槽底部，為確保鎖鍵固定牢靠不發生偏斜，故現在需要鎖鍵為L型狀。

　　四、原因分析

　　通過受力分析可判斷當軸向力方向作用于操作側時，可引起鎖緊螺母的受力，當鎖緊螺母內環與軋輥同步高速運轉以及軋制方向改變時，鎖緊螺母內環與外環之間產圓周方向的生相對運動，震動、起停機、往復軋制都會在軸向載荷的作用下引發產生剪切力，導致客觀存在剪切力，當剪切力大于鎖鍵的抗剪切力時，發生斷裂。

　　目前鎖緊鍵結構如下圖：

　　斷裂位置均集中在抗斷裂能力若的切口處，上半部及固定螺栓均無異常。
 

　　五、整改建議

　　目前損壞位置集中在一臺軋機且多集中在下輥傳動側，故建議從如下方向進行整改：

　　1、鎖緊鍵結構，由現在的L結構改為規則長方體，且最大限度的增加厚度，提高抗剪切能力;

　　2、調整鎖緊螺母，保障鎖緊螺母在鎖緊軸承內圈的狀態下，外環鍵槽底部高于內環鍵槽底部，這樣可以保障鎖緊鍵為規則長方體結構，且可以平穩可靠的固定;

　　3、減小鎖緊螺母所承受的軸向載荷，即減少作用到操作側的軸向力;