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[摘 要]0#精锌产品合格指标除了纯度以外，产品外观也是重要的考核指标。经过各种复杂的工序生产出来了精锌液，经过铸锭机铸锭后出成品，虽然产品物质检测合格了，但是外观存在瑕疵仍然为不合格产品，需返炉融化后再次进行铸锭，每年因为精锌锭外观不合格而反复铸锭造成的经济损失相当严重。造成0#精锌锭外观不合格的主要原因就是直线铸锭机的爬行振动。本文重点对直线铸锭机的爬行振动原因进行了详细的分析并通过实践提出了一些有效的解决措施。
[关键词]直线铸锭机；爬行振动；铸锭；摩擦力
中图分类号：S734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0032-01
1、前言
直线铸锭机是一种较为成熟的铸锭设备，多运用于铅锌等有色金属冶炼企业。我公司年产0#精锌6.5万吨，拥有两条直线铸锭线，将纯度为99.995%以上的锌液浇铸为锌锭。随之铸锭机的长期使用各种小毛病的积累，近年来铸锭机出现了爬行振动的情况，导致了锌液在冷却过程中随铸锭模晃动，冷却后表面出现表面不平整、飞边、孔洞等缺陷。我公司针对主线铸锭机设备运行过程中出现的爬行振动现象，深入剖析原因，对设备进行了多方面的改造，先后对铸锭机传动系统进行调校，在铸锭模滚轮部位增加了轴承，将铸锭模连杆与滚轮之间的摩擦方式由滑动摩擦变为滚动摩擦等一系列的技术改造，所产锌锭外观质量稳定，产品质量较以前有很大的提高。
2、直线铸锭机爬行振动的原因分析：
2.1 直线铸锭机的工作原理如图1所示：
设备通过圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆两级减速将电机转速传递给铸锭机主动轮上的大链轮，大链轮与辊轮链相啮合，辊子链上架有锌模，使得电机的旋转运动变为锌模沿着轨道的水平直线运动，实现液体锌连续铸锭的操作。
2.2 直线铸锭机爬行振动的原因分析：
2.2.1 蜗轮蜗杆啮合不合理
蜗轮蜗杆传动件长期使用由于蜗轮蜗杆轴线不垂直、齿的啮合深度不合理（齿啮合深度超出1/3-1/2范围）、齿压过度磨损甚至出现残缺断齿等原因造成了蜗轮蜗杆的不合理啮合。主要体现在蜗轮蜗杆齿侧间隙上。当齿侧间隙过小时蜗轮蜗杆啮合过紧并且阻力过大，设备运行过程中会出现憋蹭现象；当齿侧间隙过大时，本来应该进入啮合的一对齿出现滞后啮合，出现运转不连续及打滑现象。不合理的啮合使得铸锭线机械传动转速不均匀，无规律地忽快忽慢造成了铸锭线的爬行振动。
2.2.2 蜗杆蹿动
由于蜗杆压力轴承磨损严重或轴承盒紧固螺栓松动，蜗杆在蜗轮蜗杆啮合时产生的轴向力作用下来回蹿动，使得蜗轮与蜗杆的啮合时开时闭，使得铸锭线机械传动转速不均匀，无规律地忽快忽慢造成了铸锭线的爬行振动。
2.2.3 蜗轮轴瓦磨损
蜗轮轴瓦采用青铜合金材质，具有一定的耐磨性能，但是使用过程中由于润滑油的缺失，再加上设备运行过程中或多或少的冲击载荷，轴瓦也较容易出现磨损，使得轴瓦与蜗轮轴的间隙增加，在脱模时设备受到冲击负载，导致蜗轮传递的转速发生改变，从而导致爬行振动的产生。
2.2.4 锌模辊轮卡死
锌模靠连杆、辊轮与传动链板连为一体支撑于导轨上，长期使用锌模连杆与辊轮间有杂物进入，连杆与辊轮卡死，导致锌模连杆、辊轮、导轨之间的滚动摩擦变成了滑动摩擦，再加上长期使用导轨面出现的高低不平，大大增加了系统的阻力。当系统阻力小于设备正常输出功率时，铸锭线能够正常连续稳定运行；当系统阻力大于电机正常输出功率时，设备将处于一个短积累能量然后释放能量克服阻力再运转的情况，从而铸锭线产生了爬行振动。
2.2.5 铸锭机链板自然松弛
铸锭机长期运行由于热膨胀延长及链板链接部位磨损等原因，造成链带松弛。锌锭在脱模时在重力的作用下，猛然下降会带给链轮一个加速度，导致链轮有节奏性地加速转动，造成了整个铸锭线的爬行振动。
以上几点就是造成直线注定机爬行振动的主要原因，爬行振动的产生致使锌液冷却时被迫跟随晃动，导致锌锭表面出现飞边、褶皱、孔洞等缺陷，严重影响了锌锭的外观质量。
3.直线铸锭机爬行振动的解决措施：
3.1 加强设备的点巡检及日常维护保养工作：
制定设备点巡检及日常维护保养制度，要求设备管理人员每天对设备进行巡检，重点检查蜗轮蜗杆啮合的情况、轴瓦配合间隙链板的松紧情况以及整机润滑部位的润滑情况，及时补充相应的润滑脂，并制定相应的考核制度，对关键润滑部位实行定人、定点、定时润滑。
3.2 及时更换易损件：
做好设备的检修工作，及时更换磨损严重的易损件。备品件的采购严格按照设备设计要求执行，不得采用不符合要求的伪劣产品，设备安装过程要满足装备精度要求，确保传动蜗轮蜗杆两轴线垂直，误差不得大于±1°。否则会造成蜗轮蜗杆啮合面齿侧间隙变小，导致传动过程中啃齿产生振动，同时会加速磨损降低蜗轮蜗杆的使用寿命。
3.3 直线铸锭机尾部增加弹簧自动调紧装置：
在机尾链轮固定支座两侧分别增加一组弹簧并用螺杆固定，通过对螺杆长度的调节来控制弹簧的松紧度使其保持一定的张力。当链带长期使用出现松弛情况时可以自动调节，使连带保持一定的松紧度，同时也可以自动纠正链轮运行偏差，确保机组同步运行。
3.4 锌模轴与支撑滚轮间加装轴承（如图2所示）：
在原锌模轴与滚轮连接部位增加一组轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦，大大减少系统运行时产生的阻力，减少了铸锭机组运行时摩擦力变化造成能量积蓄、释放的機会和数量，提高了设备运行的稳定性。
4、结论
1、通过以上改进措施有效控制了直线铸锭机长期运行过程中出现的频繁爬行振动现象，从根本上解决了锌锭外观质量问题，为企业创造了可观的经济效益。
参考文献
[1] 胡邦喜.设备润滑基础[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[2] 张国山.电铅直线铸锭机设计与调试.工程设计与研究：42-441989年3月.
[3] 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第8版.高等教育出版社，2013年04月01日.
[4] 李智勇，谢玉莲，周立，廖爱平.机械装配技术基础.科学出版社，2009年.
[关键词]直线铸锭机；爬行振动；铸锭；摩擦力
中图分类号：S734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0032-01
1、前言
直线铸锭机是一种较为成熟的铸锭设备，多运用于铅锌等有色金属冶炼企业。我公司年产0#精锌6.5万吨，拥有两条直线铸锭线，将纯度为99.995%以上的锌液浇铸为锌锭。随之铸锭机的长期使用各种小毛病的积累，近年来铸锭机出现了爬行振动的情况，导致了锌液在冷却过程中随铸锭模晃动，冷却后表面出现表面不平整、飞边、孔洞等缺陷。我公司针对主线铸锭机设备运行过程中出现的爬行振动现象，深入剖析原因，对设备进行了多方面的改造，先后对铸锭机传动系统进行调校，在铸锭模滚轮部位增加了轴承，将铸锭模连杆与滚轮之间的摩擦方式由滑动摩擦变为滚动摩擦等一系列的技术改造，所产锌锭外观质量稳定，产品质量较以前有很大的提高。
2、直线铸锭机爬行振动的原因分析：
2.1 直线铸锭机的工作原理如图1所示：
设备通过圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆两级减速将电机转速传递给铸锭机主动轮上的大链轮，大链轮与辊轮链相啮合，辊子链上架有锌模，使得电机的旋转运动变为锌模沿着轨道的水平直线运动，实现液体锌连续铸锭的操作。
2.2 直线铸锭机爬行振动的原因分析：
2.2.1 蜗轮蜗杆啮合不合理
蜗轮蜗杆传动件长期使用由于蜗轮蜗杆轴线不垂直、齿的啮合深度不合理（齿啮合深度超出1/3-1/2范围）、齿压过度磨损甚至出现残缺断齿等原因造成了蜗轮蜗杆的不合理啮合。主要体现在蜗轮蜗杆齿侧间隙上。当齿侧间隙过小时蜗轮蜗杆啮合过紧并且阻力过大，设备运行过程中会出现憋蹭现象；当齿侧间隙过大时，本来应该进入啮合的一对齿出现滞后啮合，出现运转不连续及打滑现象。不合理的啮合使得铸锭线机械传动转速不均匀，无规律地忽快忽慢造成了铸锭线的爬行振动。
2.2.2 蜗杆蹿动
由于蜗杆压力轴承磨损严重或轴承盒紧固螺栓松动，蜗杆在蜗轮蜗杆啮合时产生的轴向力作用下来回蹿动，使得蜗轮与蜗杆的啮合时开时闭，使得铸锭线机械传动转速不均匀，无规律地忽快忽慢造成了铸锭线的爬行振动。
2.2.3 蜗轮轴瓦磨损
蜗轮轴瓦采用青铜合金材质，具有一定的耐磨性能，但是使用过程中由于润滑油的缺失，再加上设备运行过程中或多或少的冲击载荷，轴瓦也较容易出现磨损，使得轴瓦与蜗轮轴的间隙增加，在脱模时设备受到冲击负载，导致蜗轮传递的转速发生改变，从而导致爬行振动的产生。
2.2.4 锌模辊轮卡死
锌模靠连杆、辊轮与传动链板连为一体支撑于导轨上，长期使用锌模连杆与辊轮间有杂物进入，连杆与辊轮卡死，导致锌模连杆、辊轮、导轨之间的滚动摩擦变成了滑动摩擦，再加上长期使用导轨面出现的高低不平，大大增加了系统的阻力。当系统阻力小于设备正常输出功率时，铸锭线能够正常连续稳定运行；当系统阻力大于电机正常输出功率时，设备将处于一个短积累能量然后释放能量克服阻力再运转的情况，从而铸锭线产生了爬行振动。
2.2.5 铸锭机链板自然松弛
铸锭机长期运行由于热膨胀延长及链板链接部位磨损等原因，造成链带松弛。锌锭在脱模时在重力的作用下，猛然下降会带给链轮一个加速度，导致链轮有节奏性地加速转动，造成了整个铸锭线的爬行振动。
以上几点就是造成直线注定机爬行振动的主要原因，爬行振动的产生致使锌液冷却时被迫跟随晃动，导致锌锭表面出现飞边、褶皱、孔洞等缺陷，严重影响了锌锭的外观质量。
3.直线铸锭机爬行振动的解决措施：
3.1 加强设备的点巡检及日常维护保养工作：
制定设备点巡检及日常维护保养制度，要求设备管理人员每天对设备进行巡检，重点检查蜗轮蜗杆啮合的情况、轴瓦配合间隙链板的松紧情况以及整机润滑部位的润滑情况，及时补充相应的润滑脂，并制定相应的考核制度，对关键润滑部位实行定人、定点、定时润滑。
3.2 及时更换易损件：
做好设备的检修工作，及时更换磨损严重的易损件。备品件的采购严格按照设备设计要求执行，不得采用不符合要求的伪劣产品，设备安装过程要满足装备精度要求，确保传动蜗轮蜗杆两轴线垂直，误差不得大于±1°。否则会造成蜗轮蜗杆啮合面齿侧间隙变小，导致传动过程中啃齿产生振动，同时会加速磨损降低蜗轮蜗杆的使用寿命。
3.3 直线铸锭机尾部增加弹簧自动调紧装置：
在机尾链轮固定支座两侧分别增加一组弹簧并用螺杆固定，通过对螺杆长度的调节来控制弹簧的松紧度使其保持一定的张力。当链带长期使用出现松弛情况时可以自动调节，使连带保持一定的松紧度，同时也可以自动纠正链轮运行偏差，确保机组同步运行。
3.4 锌模轴与支撑滚轮间加装轴承（如图2所示）：
在原锌模轴与滚轮连接部位增加一组轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦，大大减少系统运行时产生的阻力，减少了铸锭机组运行时摩擦力变化造成能量积蓄、释放的機会和数量，提高了设备运行的稳定性。
4、结论
1、通过以上改进措施有效控制了直线铸锭机长期运行过程中出现的频繁爬行振动现象，从根本上解决了锌锭外观质量问题，为企业创造了可观的经济效益。
参考文献
[1] 胡邦喜.设备润滑基础[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[2] 张国山.电铅直线铸锭机设计与调试.工程设计与研究：42-441989年3月.
[3] 孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理（第8版.高等教育出版社，2013年04月01日.
[4] 李智勇，谢玉莲，周立，廖爱平.机械装配技术基础.科学出版社，2009年.