磁鏈過濾器刮污裝置的改造設計

內蒙古科技大學機械學院 李麗

武鋼股份公司 石坤

磁鏈過濾器刮污裝置的改造設計

內蒙古科技大學機械學院 李麗

武鋼股份公司 石坤

熱鍍鋅機組生產工藝中清洗段的主要目的是洗掉冷軋板表面的殘油、殘鐵，提高冷軋板表面質量，減輕退火過程中對退火爐氣氛及爐輥的污染，同時在鍍鋅時減少鋅渣量，降低鋅耗，改善基體和鋅層的附著力，從而提高耐蝕性。作為清洗段輔助設備的磁鏈過濾器由多組磁棒鏈組成，工作時由電機、減速機帶動磁棒鏈上下轉動，當磁棒轉動到堿溶液中時，在磁棒表面的強力磁場作用下，堿溶液中的污泥和磨損造成的金屬粉末被吸附到磁棒的表面，當磁棒回轉到磁棒鏈上部時，磁棒表面的污泥和磨損造成的金屬粉末被安裝在磁棒鏈上的刮污裝置刮除，并自動排出箱體外。在循環工作中，可不斷將污泥和金屬粉末排出箱體，從而達到最佳清洗效果。

隨著熱鍍鋅機組的生產運行, 安裝在磁鏈過濾裝置內外的刮污裝置在設備運行中的問題逐步暴露出來：在工作過程中有效行程小、刮污裝置在絲桿行程結束張開瞬間機械沖擊載荷大，易造成連動銷斷裂、機械部件磨損等問題，已經影響了帶鋼的表面質量，造成清洗效果不夠，備件消耗過快，已不適應現在生產的需要，因此有必要進行改造來解決此現狀。

一、刮污裝置的應用與改造

1．刮污裝置的工作原理。如圖1所示。

圖1 刮污裝置工作原理

圖1為最初使用的刮污裝置工作原理圖，其工作原理為：初始位置，滑塊3位于軌道1內，鏈條4帶動滑塊3驅動刮污手臂水平向前運動，刮污手臂開始工作，當刮污手臂到絲桿單元有效工作段時，滑塊3正好到軌道1最右端，此時擋鐵5阻止刮污裝置向右運動，推桿驅動刮污裝置左邊的四桿機構7，四桿機構推動刮污手臂瞬間張開，滑塊3上升到軌道2，鏈條4帶動滑塊3及刮污裝置整體向左運動，當刮污裝置到左邊極限位置時，刮污裝置停止運動，推桿向左驅動四桿機構7，刮污手臂瞬間合閉，滑塊3向下回到軌道1，在鏈條4作用下，刮污手臂開始工作，這就是刮污裝置的一個周期。

2．理論分析及刮污裝置改進。從效率上講，每個周期只有一半的有效工作時間，有效行程??；從結構上講其結構復雜，工作中不可能預測因素多如機械部件磨損等問題，容易發生故障。針對以上情況，我們做了如下改進：（1）將刮污裝置的平行四抓耙結構換成了齒輪旋轉結構。（2）取消了刮污手臂的上下閉合動作，使其往復都在刮污的有效行程內。

3．改進后的原理。改進后如圖2所示。將刮污抓的四抓耙結構換成了如圖2所示的齒輪旋轉結構，齒輪在深溝球軸承的作用下隨磁鏈式過濾裝置緩慢轉動。

圖2 改進后的原理

改進后的工作原理分析：改進后的刮污手臂為齒輪旋轉耙，相比原來的設計，改變了其刮板夾具，并在夾具上裝了軸承，由金屬刮板夾具帶動刮板往復運動，使齒輪旋轉耙始終處于工作狀態，有效行程同比增加一倍。刮污手臂的基本結構沒有太大的改變，齒輪旋轉耙在刮污的過程中，齒輪隨著磁鏈連續而緩慢的轉動而轉動。齒輪的旋轉力矩來自磁鏈的橫移傳遞，由于磁鏈的轉速是連續均速的，因此齒輪的旋轉動作也能運行平穩。原來由刮污手臂的上下閉合動作帶來的巨大沖擊載荷也不復存在了，改進后的機械沖擊載荷能穩定在一定范圍內。

4．改進后的效果。

（1）堅固可靠。改進后的刮污裝置用金屬刮板夾具帶動刮板往復運動，可與現場機架堅固可靠地連接，橫桿不會脫離絲桿，避免了復雜工況下橫桿脫離時造成的巨大沖擊力意外干擾破壞造成的故障。

（2）方便靈活。改進后的齒輪旋轉結構裝配簡單、動作平穩、結構緊湊，對于設計、安裝與維護，具有極大靈活性。另外，由于是圓齒結構，單齒深入磁鏈縫隙較深，除渣徹底，這是平行四抓耙所不能比擬的。

二、結論

總之，在對磁鏈過濾器刮污裝置改造的設計、制作、安裝過程中，經過長時間生產運行證明，設計思路得到驗證，改造后的刮污裝置能滿足帶鋼生產及工藝的要求。