我厂70年代中期自制的老旧设备w12-16×2500四辊卷板机是8～16mm中厚壁储罐和压力容器筒体卷制加工的关键设备。该设备原结构和动作特点为：上辊为主动辊，采用机械传动。下辊和两侧辊由上辊带动，并能单独升降运动——下辊两端活动轴承座各连接一只柱塞式液压缸，由液压控制上升，下行则靠其自重。两侧辊升降由机械操纵。倒头架倒头及复位由液压控制。由于液压系统无下辊同步回路，工作时无法保证下辊两端同步上升。当下辊靠自重下行时，由于两端位置误差和阻尼差异，经常造成两端轴承座滑动面别劲卡住，须强行撬压使其下行。倒头架结构和液压缸安装方式不合理，使倒头架不能正常倒头、复位，操作时需用大锤锤击，该设备原液控系统的阀类均为管式，手动换向，主电机变速采用凸轮调速器。由于设备存在上述先天不足，造成技术状况低劣，致使我厂8mm以上中厚壁筒体不得不外委加工。随着企业生产经营的发展，生产上迫切需要一台中厚壁筒体卷制设备，但购置一台同类型新四辊卷板机，需耗资60多万元，为工厂财力所不及。通过前期调研和可行性分析，我厂决定对该四辊卷板机进行大修改造。根据设备的结构特点和工艺要求，本着技术进步和经济实用的原则，确定对主机进行大修理，存在缺陷部分进行技术改造。下面着重论述该设备技术改造方面的情况。
一、重点攻关内容及措施
1.重新设计了如图1中双点线方框5所示下辊液压同步回路。当图1中电磁阀1处于中间位置时，主回路卸荷阀也处于卸荷位置，主回路无压力油，油泵空载运转，下辊油缸6、7无压力油进入，下辊不动作。当电磁阀1上2dt电磁铁得电吸合时，压力油由p、a口进入分流阀2，由a、b两口同时输出，分别通过液控
图1
单向阀4、8进入下辊油缸6、7下腔，使下辊两端同步上行；两油缸上腔油液则通过换向阀1的b、t口流回油箱。若下辊两端有位置误差时（例如右端高），则下辊右端上母线与工作钢板先行接触，右端油缸下腔进油管路内的压力油可打开单向阀9，多余压力油汇入分流阀2进油回路，使下辊右端保持在压紧工件位置；而下辊左端油缸6下腔继续进油，推动活塞持续上行直至下辊左端上母线也处于与工件压紧位置。此时下辊上母线与上辊下母线达到平行，使工件在上下辊之间均匀压紧，保证卷板曲率一致。当电磁阀1上2dt电磁铁失电、3dt电磁铁得电吸合时，压力油经电磁阀1的p、b口进入两下辊油缸6、7上腔，活塞杆牵动下辊下行。此时压力油已将液控单向阀4、8同时打开，两下辊油缸下腔油液则分别通过液控单向阀4、8及单向阀3、9经电磁阀1的a、t口流回油箱。下辊下行后，两端的位置误差，则在下次上行压紧工件过程中自动消除。该同步回路结 构简单，经实际使用同步精度满足生产工艺要求，工件加工质量良好。
2.根据改造后的液压原理图和所选用的液压元件设计制造了两块集成阀板。一块安置于油箱盖板上，另一块安置于基础坑内机架左侧中部（使下辊两端油缸管路长度一致）。
3.重新设计改制了封闭结构油箱，加设液位、温度显示和油液过滤装置。为方便维修和油质管理，将油箱安置位置由原来在基础坑下移至设备左侧地面上。同时对设备基础坑渗水进行了治理。经此整改后，不仅大大改善了维修和油质管理条件，还收到了良好的节能和环保效果，*改变了原基础坑内脏水、污油漫溢、工人无法下去检修的状况。
4.针对该设备改造前下辊下行经常别劲卡住，除设计下辊同步回路外，还利用原柱塞缸的缸筒，以较少的材料和费用，将两只下辊油缸由柱塞式改成活塞式液压缸，变下辊靠自重下行为液压驱动下行。改造后下辊工作时升降动作灵活，同步性能符合要求，消除了原来下辊经常别劲卡住的弊病。
5.倒头机构的改造
（1）将原倒头架与倒头轴承座上下面的圆弧面支承定位改成下面由圆弧面支承，上面由倒头销定位的结构，如图2所示。卷板时，转动倒头销，使其圆柱面进入倒头轴承座上面的圆弧凹坑内，使上辊在工作时稳定在水平位置。倒头时，转动倒头销，使其平面部分向下。这时倒头销与倒头轴承座之间约有4mm间隙，保证倒头架在翻转倒头过程中有一定的自由度。
图2　倒头机构改造示意图
（2）将原倒头液压缸的安装方式作了如图2所示的改进，使油缸活塞杆在驱动倒头架翻转动作时有*的驱动力矩。
（3）因活塞密封圈结构不合理和活塞杆表面质量差，原倒头液压缸工作时严重泄漏。为节省费用，我们保留原液压缸，改善了密封圈唇口塑性，并适当加大了唇口外径；对活塞杆采用镀硬铬的修理工艺恢复其尺寸和形状精度。经改进修理后，消除了液压缸严重泄漏的弊病，活塞杆动作平顺灵活。
6.电气控制改造
（1）重新设计制作了电气控制系统，全部操作按钮集中在操纵台上。按钮上方设置了相关液电元件的工作指示灯，可随时监察它们的工作状态，从而方便了故障检修；操纵台上增设应急停电装置，遇到意外情况按应急按钮，可使整机处于断电状态。
（2）将液压系统原用手动换向改为电液程序控制。使结构紧凑、工作可靠、操作方便、泄漏少，并具有联锁功能，避免误操作。
（3）主电机原用凸轮调速器启动、调速，体积庞大、性能不稳定、操作复杂。改为频敏变阻器启动、调速，使结构紧凑、性能稳定，且启动力矩大、工作平稳可靠、功耗低、节约能源。
（4）原电机过载采用继电器和熔断器过流保护，灵敏度差。改为空气开关后，具有过流、过载和过热三重保护功能，灵敏度高、性能稳定、工作可靠。
该设备大修改造后，经调试、检测和负荷试验，技术性能*符合设计要求，操作方便、动作灵活可靠、无泄漏、维修方便。经实地卷制φ1900mm、δ=12mm的不锈钢压力容器筒体，加工质量符合工艺要求。
二、改造效果
1.该设备大修改造投资少、见效快、收效大。仅花三万元直接费用就使这台长期闲置、拟报废处理的老旧设备*。所花费用仅为同类型新设备购置费的5％，为企业节省了60万元新设备投资。
2.该设备大修改造后，保障了生产需要。从此，我厂产品所需中厚壁压力容器和储罐筒体无须再外委加工，为企业生产经营的发展增添了后劲。
3.改造后设备场地整洁，工人劳动条件和环保条件都大为改善。